Indice
Presentazione dell'edizione italiana xi
Prefazione xiii
Nota agli studenti xv
PARTE I
Circuiti in regime stazionario 1
Capitolo 1
Concetti fondamentali 3
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
Introduzione 3
Sistemi di unitaÁ di misura 4
Carica e corrente 5
Tensione 8
Potenza ed energia 9
Elementi circuitali 12
Applicazioney 14
1.7.1 Il tubo a raggi catodici del televisore 15
1.8 Risoluzione di problemiy 16
Capitolo 2
Leggi fondamentali 21
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
Introduzione 21
Legge di Ohm 21
Nodi, rami e maglie 27
Leggi di Kirchhoff 29
Resistori in serie e partitore di tensione 35
Resistori in parallelo e partitore di corrente 37
Trasformazioni stella-triangoloy 45
Trasformazione da triangolo a stella 45
Trasformazione da stella a triangolo 47
2.8 Applicazioni 50
2.8.1 Sistemi di illuminazione 50
2.8.2 Progetto di strumenti di misura per grandezze
stazionarie 52
Capitolo 3
Metodi di analisi 57
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
Introduzione 57
Analisi nodale 57
Analisi nodale con generatori di tensione 64
Analisi agli anelli 69
Analisi agli anelli con generatori di corrente 74
Scrittura diretta della analisi nodale e della analisi
agli anelliy 76
3.7 Confronto fra analisi nodale e analisi agli anelli 81
3.8 Analisi dei circuiti con PSpice 81
3.9 Applicazione: circuiti con transistori in regime
stazionarioy 84
Capitolo 4
Teoremi delle reti 89
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
Introduzione 89
LinearitaÁ 89
Sovrapposizione 92
Trasformazione dei generatori 97
Teorema di Thevenin 100
Teorema di Norton 107
Dimostrazione dei teoremi di Thevenin e di
Nortony 111
4.8 Massimo trasferimento di potenza 112
4.9 Verifica dei teoremi delle reti con PSpice 115
4.10 Applicazioniy 118
4.10.1 Modelli dei generatori reali 118
4.10.2 Misura delle resistenze 121
Capitolo 5
Amplificatori operazionali 5
5.1
5.2
5.3
5.4
Introduzione 125
Amplificatori operazionali 125
Amplificatore operazionale ideale 130
Amplificatore invertente 131
VIII
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
5.10
Indice
Amplificatore non invertente 134
Amplificatore sommatore 136
Amplificatore differenziale 138
Circuiti con operazionali posti in cascata 142
Analisi di circuiti con operazionali in PSpice 144
Applicazioniy 145
5.10.1 Convertitore digitale-analogico 145
5.10.2 Amplificatori per strumentazione 147
PARTE II
Circuiti nel dominio
del tempo 151
Introduzione 153
Condensatori 153
Condensatori in serie e in parallelo 161
Induttori 164
Induttori in serie e in parallelo 170
Applicazioniy 173
6.6.1 Integratore 174
6.6.2 Derivatore 175
6.6.3 Calcolatore analogico 177
Capitolo 7
Circuiti del primo ordine
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
Introduzione 181
Circuito RC autonomo 182
Circuito RL autonomo 188
Funzioni singolari elementari 195
Risposta al gradino di un circuito RC 204
Risposta al gradino di un circuito RL 210
Circuiti del primo ordine con amplificatori
operazionaliy 215
7.8 Analisi in transitorio con PSpice 220
7.9 Applicazioniy 224
7.9.1 Circuiti di ritardo 224
7.9.2 Flash fotografico 225
7.9.3 Circuiti per releÁ 227
7.9.4 Circuito di accensione per autoveicolo 228
Capitolo 8
Circuiti del secondo ordine
8.1 Introduzione 231
8.2 Calcolo di condizioni iniziali e finali
8.3 Circuito RLC serie autonomo 236
Circuito RLC parallelo autonomo 243
Risposta al gradino di circuito RLC serie 249
Risposta al gradino di circuito RLC parallelo 254
Circuiti del secondo ordine in generale 256
Circuiti del secondo ordine con operazionali 262
Analisi di circuiti RLC con PSpice 264
DualitaÁy 267
Applicazioniy 270
8.11.1 Sistema di accensione per auto 270
8.11.2 Circuito di smoothing 272
PARTE III
Circuiti in regime
sinusoidale 275
Capitolo 6
Condensatori e induttori 153
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
8.4
8.5
8.6
8.7
8.8
8.9
8.10
8.11
Capitolo 9
Sinusoidi e fasori 277
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
9.6
Introduzione 277
Sinusoidi 278
Fasori 283
Relazioni tra fasori per gli elementi circuitali
Impedenza e ammettenza 293
Leggi di Kirchhoff nel dominio della
frequenzay 297
9.7 Composizione di impedenze 297
9.8 Applicazioniy 304
9.8.1 Circuiti di sfasamento 304
9.8.2 Ponti AC 307
Capitolo 10
Analisi in regime sinusoidale 311
10.1
10.2
10.3
10.4
10.5
10.6
10.7
10.8
10.9
10.9.1
10.9.2
Introduzione 311
Analisi nodale 311
Analisi agli anelli 314
Principio di sovrapposizione 317
Trasformazione di generatori 321
Circuiti equivalenti di Thevenin e Norton 322
Circuiti ac con amplificatori operazionali 327
Analisi AC con PSpice 329
Applicazioniy 332
Moltiplicatore di capacitaÁ 332
Oscillatori 334
Capitolo 11
Potenza in regime sinusoidale 337
232
290
11.1 Introduzione 337
11.2 Potenza istantanea e potenza media
337
Indice
11.3 Teorema sul massimo trasferimento di potenza
media 343
11.4 Valori efficaci 346
11.5 Potenza apparente e fattore di potenza 350
11.6 Potenza complessa 353
11.7 Conservazione della potenzay 357
11.8 Rifasamento 360
11.9 Applicazioniy 363
11.9.1 Misura delle potenze 363
11.9.2 Costo dei consumi di elettricitaÁ 365
Capitolo 12
Circuiti trifase 367
12.1
12.2
12.3
12.4
12.5
12.6
12.7
12.8
12.9
12.10
Introduzione 367
Tensioni trifase bilanciate 368
Configurazione stella-stella bilanciata 372
Configurazione stella-triangolo bilanciata 376
Configurazione triangolo-triangolo bilanciata 378
Configurazione triangolo-stella bilanciata 380
Potenza in un sistema trifase bilanciato 384
Sistemi trifase sbilanciatiy 389
PSpice per i circuiti trifase 393
Applicazioniy 396
12.10.1 Misure di potenza trifase 397
12.10.2 Cablaggio di impianti domestici 402
Capitolo 13
Circuiti con accoppiamento magnetico 405
13.1
13.2
13.3
13.4
13.5
13.6
13.7
13.8
Introduzione 405
Mutua induttanza 405
Energia in un circuito con accoppiamento 413
Trasformatori lineari 417
Trasformatori ideali 423
Autotrasformatori ideali 431
Trasformatori trifasey 435
Analisi con PSpice di circuiti magneticamente
accoppiati 437
13.9 Applicazioniy 442
13.9.1 Trasformatore come dispositivo di
isolamento 442
13.9.2 Traformatore come dispositivo di
adattamento 444
13.9.3 Distribuzione della potenza elettrica 446
Capitolo 14
Risposta in frequenza 449
14.1 Introduzione 449
14.2 Funzione di trasferimento 449
14.3 La scala dei decibely 453
14.4
14.5
14.6
14.7
14.7.1
14.7.2
14.7.3
14.7.4
14.8
14.8.1
14.8.2
14.8.3
14.8.4
14.9
14.9.1
14.9.2
14.9.3
14.10
14.11
Diagrammi di Bode 455
Risonanza serie 466
Risonanza parallelo 472
Filtri passivi 476
Filtro passa-basso 477
Filtro passa-alto 478
Filtro passa-banda 478
Filtro arresta-banda 479
Filtri attivi 482
Filtro passa-basso del primo ordine 483
Filtro passa-alto del primo ordine 484
Filtro passa-banda 484
Filtro arresta-banda (o notch) 485
Scalingy 488
Scaling dei moduli 488
Scaling in frequenza 489
Scaling dei moduli e della frequenza 490
Risposta in frequenza con PSpice 491
Applicazioniy 494
14.11.1 Ricevitore radio 494
14.11.2 Telefono multifrequenza 497
14.11.3 Circuito crossover 499
PARTE IV
Metodi avanzati 501
Capitolo 15
Trasformata di Laplace 503
15.1
15.2
15.3
15.4
15.5
15.6
15.7
15.8
Introduzione 503
Definizione di trasformata di Laplace 503
ProprietaÁ della trasformata di Laplace 506
Antitrasformata di Laplace 517
Applicazione ai circuiti 524
Funzioni di trasferimento 530
Integrale di convoluzione 536
Applicazione alle equazioni
integrodifferenzialiy 545
15.9 Applicazioniy 547
Capitolo 16
Serie di Fourier 555
16.1 Introduzione 555
16.2 Serie di Fourier in forma trigonometrica
16.3 Simmetria 564
16.3.1 Simmetria pari 565
16.3.2 Simmetria dispari 567
16.3.3 Simmetria di semionda 568
16.4 Applicazione ai circuiti 574
555
IX
X
Indice
16.5 Potenza media e valori RMS 578
16.6 Serie di Fourier in forma esponenziale 583
16.7 Analisi di Fourier con PSpice 589
16.7.1 Trasformata di Fourier discreta 589
16.7.2 Fast Fourier Transform 590
16.8 Applicazioniy 594
16.8.1 Analizzatori di spettro 595
16.8.2 Filtri 596
Capitolo 17
Trasformata di Fourier 599
17.1
17.2
17.3
17.4
17.5
17.6
Introduzione 599
Definizione di trasformata di Fourier 599
ProprietaÁ della trasformata di Fourier 605
Applicazione ai circuiti 617
Teorema di Parseval 620
Confronto fra le trasformate di Fourier e di
Laplace 623
17.7 Applicazioniy 624
17.7.1 Modulazione di ampiezza 624
17.7.2 Campionamento 626
Capitolo 18
Doppi bipoli 629
18.1 Introduzione 629
18.2 Parametri impedenza
18.3
18.4
18.5
18.6
18.7
18.8
Parametri ammettenza 634
Parametri ibridi 639
Parametri di trasmissione 645
Relazioni tra i parametriy 650
Interconnessione di doppi bipoli 654
Calcolo dei parametri di doppi bipoli con
PSpice 660
18.9 Applicazioniy 664
18.9.1 Circuiti con transistori 664
18.9.2 Sintesi di reti a scala 668
Appendice
Appendice A 673
A.1
A.2
A.3
A.4
A.5
Design center for Windows 674
Disegno di un circuito 675
Analisi DC 681
Analisi in transitorio 688
Analisi AC/Risposta in frequenza 696
Bibliografia 703
630
Indice analitico 705
