Nel precedente articolo [1] sono state definite le sensitivities, cioe` i legami lineari che esistono fra grandezze di funzionamento della rete e i valori di componenti, parametri... Lo scopo della analisi della sensibilita` e` di conoscere come le grandezze di funzionamento della rete dipendano dai parametri che possono variare a causa ad esempio di tolleranze, derive, invecchiamento...

In questo articolo saranno sviluppati alcuni esempi, tutti tratti dall'elettronica analogica, per mostrare sia il metodo di calcolo sia per mostrare alcuni risultati che possono essere utili nella pratica di progettazione.

Non si fara` riferimento alla teoria, gia` sviluppata, saranno solo mostrati esempi con relativi calcoli, sia analitici che numerici.

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In questo articolo sara` introdotto il concetto di sensitivity (sensibilita`) usato in elettronica per valutare l'influenza del cambiamento di un parametro, componente, grandezza su una funzione del sistema. Ad esempio i cambiamenti possono essere dovuti alle tolleranze dei componenti rispetto al loro valore nominale, invecchiamento, variazioni della temperatura, cambiamenti della tensione di alimentazione... mentre le funzioni sulle quali vogliamo valutare l'effetto possono essere ad esempio la corrente attraverso un led, la tensione di collettore di un transistore, la frequenza e il Q di un filtro, la variazione di guadagno di un amplificatore...

La conoscenza delle sensitivity permette di sapere in fase di progetto quali saranno i componenti critici per il risultato finale, permette di calcolare quale sara` l'errore atteso sul risultato, o quanto possiamo variare un parametro prima che le sensitivities diventino troppo deleterie. Sapendo quali sono i componenti critici in fase di progetto, si puo` modificare il progetto in modo da ottenere un circuito piu` robusto ad esempio alle tolleranze e alle derive.

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A forza di esaminare possibili circuiti e soluzioni, si e` finalmente giunti alla progettazione del circuito vero e proprio. Viene presentata l'idea base di due circuiti progettati per una applicazione specifica, e per il primo viene effettuata una analisi dell'instabilita` di corrente dovuta alla presenza di due retroazioni positive, una elettrica e di scarso effetto, l'altra elettrotermica, dovuta all'autoriscaldamento, che da` gli effetti maggiori sulla variazione della corrente di stringa. Non vengono analizzati gli aspetti di affidabilita` e le varianti circuitali che garantiscano il funzionamento almeno parziale del sistema di stringhe in caso di rottura di un led.

In questo quarto articolo vengono presentati due circuiti a transistori per il pilotaggio di led a corrente costante. Nel corso dell'articolo, oltre al progetto, vengono calcolate le prestazioni dei circuiti, sia in termini di dinamica, stabilita` della corrente generata... In particolare sara` calcolato l'effetto sulla stabilita` della corrente della retroazione elettrotermica presente in questi circuiti, e sara` confrontato con misure di laboratorio.

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Terzo articolo sul pilotaggio di stringhe di led. Vengono presentai circuiti a bipolari per il pilotaggio a corrente costante di stringhe di led. Questi circuiti sono basati su specchi di corrente e amplificatori di transconduttanza.

Questo e` meta` dell'articolo che intendevo preparare originariamente, in cui si presentano circuiti a transistori bipolari per l'alimentazione di led a corrente costante. I due precedenti articoli [1][2] dovevano solo essere una breve introduzione all'articolo, ma sono cresciuti a dismisura e sono diventati articoli autonomi. A questo fara` seguito una quarta parte con esempi di calcolo ed analisi di circuiti a transistori.

I circuiti a transistori usati per stabilizzare la corrente dei led sono tipicamente delle sorgenti di corrente ottenute con un circuito retroazionato, oppure sorgenti basate su specchi di corrente.

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Nel precedente articolo [2] sono stati evidenziati i problemi che nascono quando si vogliono alimentare dei led con una resistenza e la tensione di alimentazione e` variabile e vicina alla tensione richiesta dai led.

La soluzione che probabilmente fornisce le prestazioni migliori in termini di stabilita` ed efficienza e` quella con regolatori a commutazione. L'alimentazione a resistori e` invece quella peggiore, e spesso inaccettabile.

Esistono tuttavia dei casi in cui una soluzione switching non e` possibile (costi diretti e indiretti) e la tensione di alimentazione disponibile e` relativamente elevata, anche se non stabile (ad esempio da 12V a 16V). L'idea e` quindi di utilizzare la tensione disponibile per alimentare a corrente regolata quanti piu` led possibile per ogni stringa, facendo uso di circuiti analogici, dissipativi, realizzati a integrati o a discreti, per stabilizzare la corrente di led.

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Quando si vogliono accendere molti led in serie si presenta il problema della stabilizzazione della corrente al variare della tensione di alimentazione. Una semplice resistenza puo` non essere la migliore soluzione se la tensione di alimentazione varia, e maggiore e` il numero di led in serie, peggiore e` la regolazione (e precisione) della corrente. In questa serie di articoli si analizzano brevemente le prestazioni della regolazione a resistore per poi passare ad illustrare alcune possibili soluzioni, in cui la corrente delle stringhe di led e` mantenuta costante (e controllabile) con circuiti a transistori.

Quando e` necessario accendere un numero elevato di led, e` conveniente, dal punto di vista del rendimento complessivo, collegarli in serie. In questa maniera e` possibile usare un solo circuito di controllo della corrente che alimenta una stringa di led.

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Lo splendido articolo di Carloc sui pendoli risonanti mi ha fatto venire in mente alcune considerazioni. Il problema proposto e analizzato da Carloc ha un equivalente nel mondo elettrico, sotto forma di circuiti risonanti. Al termine dell'articolo precedente ci sono gli schemi di circuiti risonanti accoppiati, che si comportano esattamente come i pendoli dell'esempio. Oltre a questo parallelismo, c'e` un altro modo di affrontare il problema dei pendoli risonanti, prendendo a prestito dall'elettronica analogica il concetto di modo differenziale e di modo comune. Usando questa idea, la soluzione del problema diventa un po' piu` facile e piu` intuitiva. Naturalmente i matematici la vedono in modo ancora diverso, parlando di cambiamento di basi, ma in realta`dicendo le stesse cose in un altro linguaggio.

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Un circuito come questo

e` evidentemente un sistema retroazionato e usando il metodo di Rosenstark e` facile calcolarne il guadagno di anello, valutarne la stabilita`...

Un fatto invece normalmente passato sotto silenzio nei corsi e nei libri di elettronica (con qualche eccezione come [1] e [6]) e` che se una funzione di trasferimento ha a denominatore una somma, allora necessariamente c'e` una retroazione negativa. Ad esempio un partitore di tensione, che ha funzione di trasferimento [Formula], ha una somma a denominatore, e quindi e` un sistema retroazionato. I sistemi retroazionati si nascondono in semplici circuiti quali i partitori e altri in cui non si sospetterebbe la presenza di un anello con guadagno. Questo articolo si propone di mostrare sotto un'altra luce questi semplici circuiti.

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Questa raccolta di file permette di ascoltare e confrontare gli effetti di alcuni tipi di distorsione su brevi esempi musicali. I file utilizzati sono stati estratti da CD in un file, e trattati numericamente per mezzo del programma MATLAB, in modo da generare in modo controllato le versioni modificate. Sono stati generati 4 (mal)trattamenti dei file originali.

L'origine di questo lavoro deriva dal voler constatare se fossero udibili con una prova in cieco alcuni dei "difetti" che vengono normalmente attribuiti ai sistemi di riproduzione sonora, a partire dalla distorsione, al jitter sui campioni di un convertitore D/A di un lettore di CD, all'intervento dell'interpolatore dei lettori di CD quando a causa di errori multipli non e` possibile ricostruire il valore originale, a distorsioni lineari sulla fase.

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Uno splendido articolo di Powermos pubblicato recentemente ha mostrato una approfondita analisi teorica e simulativa di questi circuiti, fornendo anche le equazioni base di progetto. Questo articolo presenta un diverso approccio al calcolo della tensione di uscita e della capacita` del condensatore. Con questo metodo, basato su una analisi nel dominio del tempo, e` possibile stimare la tensione di uscita in modo piu` preciso rispetto a quanto riportato in precedenza. I risultati di questa analisi sono infine confrontati con le simulazioni dell'articolo citato e con le misure di una realizzazione in laboratorio. Desidero ringraziare Powermos per l'opportunita` che mi ha dato di approfondire questo argomento, nonche' per le proficue discussioni avute con lui e i suggerimenti su come migliorare questo articolo. [...]