Per inziare abbiamo bisogno di ripilogare velocemente alcuni concetti di base, che costituiranno il common ground per comprendere al meglio i passaggi successivi
Corrente continua
La corrente continua è un flusso di elettroni unidirezionale: gli elettroni si muovono sempre nello stesso verso, con una intesità che può anche variare nel tempo. La batteria è l’esempio più comune di sorgente in corrente continua.
Due grandezze descrivono ciò che accade in un circuito del genere:
- la differenza di potenziale elettrico fra i due elettrodi (i due poli della batteria) si chiama tensione;
- la quantità di carica elettrica che scorre fra i due elettrodi si chiama corrente.
Un paragone che aiuta a fissare i concetti è quello idrico: la tensione è analoga alla pressione dell’acqua in un tubo, la corrente è analoga alla portata, cioè alla quantità d’acqua che effettivamente scorre.
Corrente alternata
Nella corrente alternata il flusso non è costante in un solo verso, ma è un succedersi di pulsazioni positive e negative: la corrente cambia continuamente direzione, con un andamento regolare nel tempo.
Alcuni concetti chiave:
- la tensione di un segnale alternato può essere espressa in diversi modi: come valore di picco (il massimo raggiunto dall’onda) oppure, più comunemente, come valore efficace (RMS), che è quello normalmente utilizzato per indicare la tensione delle reti elettriche domestiche.;
- il numero di pulsazioni al secondo si chiama frequenza, e si misura in Hertz (Hz): più avanti vedremo che poche decine di Hertz possono fare la differenza fra ascoltare correttamente un segnale CW oppure non riuscire più a riceverlo.
- l’andamento “standard” di una corrente alternata segue una curva chiamata sinusoide.
La sinusoide
La sinusoide è la rappresentazione grafica delle oscillazioni: è la forma che assumerebbe, ad esempio, la traccia lasciata da un pennino attaccato a una molla in oscillazione, se sotto di esso facessimo scorrere un foglio di carta a velocità costante.
È un segnale relativamente semplice da generare, ma molto difficile da ottenere in forma perfettamente pura: qualsiasi circuito elettronico reale introduce, in misura maggiore o minore, delle imperfezioni. Ogni alterazione della forma d’onda rispetto alla sinusoide pura è chiamata distorsione, e le distorsioni hanno quasi sempre effetti negativi sulla qualità del segnale (ci torneremo parlando di armoniche, più avanti nel corso).
Corrente alternata e radio
Corrente alternata e radio sono due elementi connessi intrinsecamente. Il meccanismo, in sintesi, è questo:
- la “radio” nasce da una corrente alternata, prodotta dal trasmettitore;
- questa corrente viene trasferita all’antenna, che si comporta come un trasduttore;
- l’antenna trasforma parte dell’energia della corrente elettrica in un campo elettromagnetico irradiato nello spazio;
- il campo elettromagnetico si dirama dall’antenna e si propaga nello spazio, raggiungendo i ricevitori.
Tutto quello che faremo costruendo il Pixie – generare una frequenza stabile, miscelarla, amplificarla – serve in ultima analisi a produrre e gestire correttamente questa corrente alternata.
Le unità di misura
Per parlare con precisione di questi fenomeni servono delle unità di misura condivise:
- la tensione si misura in Volt (V);
- la corrente che scorre in un circuito è legata alla sua resistenza, e si misura in Ampere (A);
- la resistenza si misura in ohm (Ω);
- la potenza si misura in Watt (W), ed in corrente continua è il prodotto di Volt per Ampere.
Esistono formule che permettono di ricavare una di queste grandezze conoscendo le altre – la più importante, la legge di Ohm, la vedremo nel dettaglio quando parleremo dei resistori.
Multipli e sottomultipli
Molte delle unità che useremo (in particolare il Farad, unità di misura della capacità dei condensatori) sono, nella pratica dell’elettronica, o troppo grandi o troppo piccole per essere usate direttamente. Per questo si usano multipli e sottomultipli delle unità base, applicando dei prefissi. È utile avere sempre presente la relazione fra un prefisso e l’altro: in elettronica si usano di norma prefissi che differiscono per un fattore mille.
| Prefisso | Simbolo | Valore |
|---|---|---|
| Tera | T | 1.000.000.000.000 |
| Giga | G | 1.000.000.000 |
| Mega | M | 1.000.000 |
| Kilo | k | 1.000 |
| Milli | m | 1/1.000 |
| Micro | µ | 1/1.000.000 |
| Nano | n | 1/1.000.000.000 |
| Pico | p | 1/1.000.000.000.000 |
Questi prefissi torneranno continuamente man mano che leggeremo i valori stampigliati sui componenti (sui condensatori in particolare) quindi vale la pena fissarli bene fin da subito (o tenere la tabella a portata di mano).