Re: amplificatori--

From: Darwin <davbucci_at_tiscali.it>
Date: 16 Jan 2007 04:44:04 -0800

L'altro giorno avevo scritto un intervento un po' pi� lungo, ma ho
perso tutto per strada. Cerco di riassumere qui alcune cosette. Qui
rispondo in maniera un po' mista due interessanti interventi di Angelo
e di Elio Fabri.

> INtendi dire che se entro con +0.4 esco con +12 e se entro con -0.4 esco
> con -12?

Dipende come � costruito l'amplificatore, tendenzialmente sono
d'accordo (in realt�, c'� sempre un pelo di margine).

> > Secondo: tu sembri identificare la non-linearita' con la saturazione.
> > In realta' la non linearita' sara' presente sempre, piu' o meno
> > sensibile. La saturazione e' solo la situazione estrema, chiamata
> > anche "clipping", a cui il segnale viene tagliato brutalmente.
>
> Affatto! Io, infatti, cercavo di dire a Darwinq quello che tu cercvhi di
> dire a me; darwin a mio avviso, infatti, parlava di non linearit� solo in
> riferimento al caso estremo della saturazione.

No, io sono perfettamente d'accordo con Elio Fabri. Probabilmente non
ci siamo capiti bene e stiamo dicendo la stessa cosa in due maniere
diverse.

> > Cominciamo a parlare del rumore.
> > Il rumore presente in ingresso sara' anch'esso attenuato di un
> > fattore G, e poi riamplificato: quindi resta costante.

Non sono del tutto d'accordo. Ogni amplificatore ne introduce un po' di
suo ed a dire la verit� anche la linea, dato che esiste il rumore
termico. Questo per dire che il rapporto segnale su rumore (quello che
in realt� conta in una trasmissione) viene comunque degradato dalla
linea E dall'amplificatore. Diventa poi un problema di ottimizzazione
cercare di trovare la soluzione migliore, compatibilmente con altre
esigenze che bisognerebbe considerare volta per volta. E' chiaro che,
dato che una degradazione esiste comunque, passando all'infinito si
ottiene un rapporto segnale su rumore uguale a zero con buona pace
della nonlinearit� e quindi diventer� impossibile realizzare
qualunque tipo di trasmissione su questa linea (peraltro impossibile da
realizzare di suo).

> > Per il resto, l'esempio e' esagerato: nessuno mettera' 1000
> > amplificatori in cascata.

1000 magari no, ma qualche decina puo' capitare nelle linee molto
lunghe, per esempio se si deve attraversare un oceano. Secondo me pero'
non va bene fare il passaggio per N->+infinito perch� privo di
interesse pratico.

> S�, ma aspetta. L'autore con quell'esempio limite vuole dimostrare _perch�_
> nessuno metter� mai 1000 amplificatori in cascata. E lo spiega ricorrendo al
> problema del rumore, ma soprattutto della distorsione da non linearit�. A
> questo punto chiedo a te (e per favore rispondimi anche telegraficamente)
> due semplici cose:
>
> - se entro con +0.8 V (non ho sbagliato, l'ho fatto a posta), otterr� un
> segnale saturo di circa +12. Il guadagno adesso � sceso a 15: posso ancora
> parlare di non lineari� con l'ampiezza in questo caso estremo?

Si, anche se sarebbe improprio (almeno come lo vedo io) parlare di
guadagno in questo modo.

> - nel testo che non ti piace, quando parla di segnale o tutto saturo o tutto
> attenuato e scomparso, cosa intende? Per me il tutto saturo si ottiene per
> tutte quelle ampiezze per le quali G reale � maggiore di G nominale. Ma per
> avere una attenuazione fino alla scomparsa, � necessario ipotizzare che al
> di sotto, invece, che per certe ampiezze il guadagno reale sia minore del
> nominale.

Perch�? Se ammetti segnali bipolari, puoi saturare per valori
negativi. Un po' come dici tu sopra: voglio trasmettere un '1', metto
un segnale a +0,5V; voglio trasmettere uno '0', metto un segnale a
-0,5V.
I primo caso verr� saturato a +12V mentre il secondo a -12V. Penso
comunque che l'esempio del libro � parecchio tirato per i capelli...

> Ora � VERO o no che la non linearit� si manifesta o si pu�
> manifestare ad esempio con un valore dell'ampiezza del segnale in ingresso
> al di sopra del quale si ha un G maggiore del nominale ed al di sotto del
> quale si ha un giadafgno minore?

Che si possa manifestare cosi' � vero. Nonlinearit� si ha quando la
relazione ingresso uscita non � una retta. Io pero' nella testa ho un
modello semplice di relazione ingresso/uscita (in ascissa l'ingresso,
in ordinata l'uscita): una specie di sigmoide simmetrica rispetto a
zero. Se ne fai la derivata, questo � quello che chiamerei il guadagno
differenziale. Se ti metti in un punto della curva, lo colleghi con
l'origine e prendi la pendenza della retta congiungente, dovresti
ottenere il guadagno totale (quello di cui parli tu). Io comunque in
questi casi preferisco parlare di guadagno differenziale. Se tracci la
derivata della sigmoide, vedrai che � una campana. Il guadagno massimo
ce l'hai quando in entrata hai un valore relativamente piccolo del
segnale. Aumentando l'ampiezza del segnale, il guadagno scende, fino ad
annullarsi.

> Quindi: a +0.2 G = 30, come vogliamo, ma
> quando abbiamo ingressi pi� piccoli di 0.2 G p� proporzionalmente pi�
> piccolo di 30 e sopra 0.2 maggiore di 30?

Puoi per cortesia tracciare rapidamente la caratteristica
ingresso/uscita che dovresti avere per un caso del genere? Non parlo
del guadagno, parlo proprio della caratteristica ingresso/uscita.

Io direi il contrario. Credo di capire cosa voglia dire il libro,
leggendo la parte che hai scandito. Il problema � che secondo me � un
errore suggerire in maniera pi� o meno implicita di fare un passaggio
al limite per un numero di amplificatori cosi' elevato. Oltre ad essere
di importanza pratica nulla (perch� non si puo' realizzare), si
ottiene sempre che il rumore sovrasta il segnale, cosa che puo' (e
deve) essere evitata in casi pi� ragionevoli dove il numero di
amplificatori � finito.
Received on Tue Jan 16 2007 - 13:44:04 CET

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