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consigli attuazione EET(heorem)

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] consigli attuazione EET(heorem)

Messaggioda Foto Utentemicdisav » 29 dic 2022, 6:21

Buongiorno, tale è il circuito da cui scaturirà la domanda (spoiler: dopo l'ultima figura :?: ):
Figura 1 - Complessivo

Trovai già (come neofita del metodo) le variabili \frac{V_c}{I_i}\big|_{EE=\infty} , Z_n , Z_d considerando come elementi inizialmente assenti (EE) sia R_f che R_c; i risultati erano esatti per averli verificati altre vie e/o averci assegnato valori fittizi componenti.
Poi, ho considerato come elemento aggiunto R_e ma qui la risoluzione è senza dubbio errata.
Provo ad esporre i risultati trovati per le tre variabili da immettere nella formula di R. D. MIDDLEBROOK (= applicazione EET).

Figura 2 - Calcolo Z_n (n = numeratore)

Scolleghiamo R_e e al suo posto ci inseriamo un GIC J_s di intensità tale da provocare l'annullamento del segnale di uscita V_c; la quantità Z_n cercata è per definizione la impedenza equivalente tra i terminali E e massa (cioè capi di R_e): troviamo tale quantità con il metodo voltamperometrico.
Per ottenere il detto annullamento Vc, in R_f deve scorrerci unicamente la corrente (h_{fe} \cdot i_b),
quindi dalla KVL alla maglia MCBEM si ricava:
E_s = - R_f \cdot h_{fe} \cdot ib + h_{ie} \cdot i_b = i_b \cdot (h_{ie}-R_f \cdot h_{fe})
e dalla KCL nel nodo E si ricava:
J_s = i_b \cdot (1+h_{fe})
Infine:
(1) \hspace{0.5 cm} Z_n = \frac{E_s}{J_s} \big|_{V_c  \to 0} = \frac{h_{ie}-R_f \cdot h_{fe}}{1+h_{fe}}

Figura 3 - Calcolo Z_d (d = denominatore)

Si annullano i generatori indipendenti presenti nella rete (in tal caso solo I_i) e si calcola la impedenza Z_d equivalente ai capi di R_e che fu rimossa precedentemente -terminali EM-.
In pratica, si scollega R_e, al suo posto si inserisce un GIC J_s e si calcola la tensione ai suoi capi E_s; la quantità Z_d cercata è, per definizione, \frac{E_s}{J_s}.
Dalla KVL alla maglia MCBEM stavolta si ottiene:
E_s = R_c \cdot J_s + R_f \cdot ib + h_{ie} \cdot i_b ,
dalla KCL nel nodo E si ricava sempre:
J_s = i_b \cdot (1+h_{fe}) e cioè i_b = \frac{J_s}{1+h_{fe}}.
Sostituendo i_b nella espressione di E_s si ricava:
E_s = J_s \cdot \left ( R_c + \frac{R_f}{1+h_{fe}} + \frac{h_{ie}}{1+h_{fe}} \right ) ,
infine:
(2) \hspace{0.5 cm} Z_d = \frac{E_s}{J_s} \big|_{I_i = 0} = \frac{J_s \cdot \left ( R_c + \frac{R_f}{1+h_{fe}} + \frac{h_{ie}}{1+h_{fe}} \right )}{J_s} = R_c + \frac{R_f}{1+h_{fe}} + \frac{h_{ie}}{1+h_{fe}}

Le quantità (1) e (2) credo siano corrette.

In ausilio ottenere l'ultima quantità, costruii la
Figura 4 - calcolo \frac{V_c}{I_i} , scollegando R_e

Occorre trovare l'espressione \frac{V_c}{I_i} \big|_{R_e = \infty}, in pratica calcolare la fdt \frac{V_c}{I_i} , senza l'elemento circuitale R_e.

Idee su come procedere?
Grazie
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[2] Re: consigli attuazione EET(heorem)

Messaggioda Foto Utentemicdisav » 29 dic 2022, 6:55

ADD:
per completezza, anche se non è strettamente necessario ora, ci inserisco anche la formula finale dove inserire le tre grandezze trovate:

\frac{V_c}{I_i}= \frac{V_c}{I_i} \big|_{R_e = \infty} \cdot \frac{1+\frac{Z_{n}}{R_e}}{1+\frac{Z_d}{R_e}}

Scusino :oops:
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[3] Re: consigli attuazione EET(heorem)

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 29 dic 2022, 10:40

micdisav ha scritto: ... Idee su come procedere?

Premesso che non ho controllato i tuoi precedenti passaggi relativi al calcolo di Z_n e Z_d, per il tuo dubbio finale basta semplicemente trovare soluzione alla seguente KCL

i_b-h_{fe}i_b=0

non credi? ;-)
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[4] Re: consigli attuazione EET(heorem)

Messaggioda Foto Utentemicdisav » 31 dic 2022, 6:45

Buongiorno,
la frase contenente "spoiler" voleva essere una battuta, non portare a sconsiderare/inutilizzare tutto quello che c'era prima (usai parola infelice, colpa mia).
± "elucubrai" la KCL che menzioni:
RenzoDF ha scritto:i_b-h_{fe}i_b=0

Per la KCL al nodo E (di Figura 4) scriverei: +i_b+h_{fe} \cdot i_b= 0 da cui trarre +i_b = - h_{fe} \cdot i_b= 0 e poi discende h_{fe}=-1.
Visionando la Figura 4, però, scelsi immediatamente altra via: la corrente che attraversa R_c è la I_i (lasciando perdere cosa accadeva nel ramo BEC), quindi potevo scrivere:
\frac{V_c}{I_i} \big|_{R_e = \infty} = + \frac{R_c \cdot I_i}{I_i} = +R_c
Il problema è che immettendo nella formula di Middlebrook le quantità \frac{V_c}{I_i}\big|_{R_e=\infty} , Z_n , Z_d , non si giungeva allo stesso risultato di \frac{V_c}{I_i} considerando elementi aggiunti R_b ed R_c (ovviamente imposi valori casuali, solo per verificare che si raggiungesse identico risultato)
Una delle tre quantità \frac{V_c}{I_i}\big|_{R_e=\infty} , Z_n , Z_d doveva essere errata;
che ci volete fare, all'inizio dell'uso metodo, una verifica "da miscredente" su circuiti semplici la posso anche fare!

Buon Natale (passato) e Buon "traghetto" 2022\to2023,
Michele.
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[5] Re: consigli attuazione EET(heorem)

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 31 dic 2022, 11:08

RenzoDF ha scritto:i_b-h_{fe}i_b=0

#-o
Ovviamente intendevo
i_b+h_{fe}i_b=0

Ormai sono proprio "andato". :mrgreen:


micdisav ha scritto:... e poi discende h_{fe}=-1.

Anche tu però non "scherzi" eh. :D
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[6] Re: consigli attuazione EET(heorem)

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 1 gen 2023, 18:10

micdisav ha scritto:... Una delle tre quantità \frac{V_c}{I_i}\big|_{R_e=\infty} , Z_n , Z_d doveva essere errata; ...

Oggi, dando un occhio ai tuoi calcoli, non vedo nessun errore, per nessuna delle tre. :ok:
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[7] Re: consigli attuazione EET(heorem)

Messaggioda Foto Utentemicdisav » 3 gen 2023, 9:31

grazie,
RenzoDF!
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