El análisis de circuitos es el proceso de calcular los diferentes parámetros del circuito como lo son: intensidades, tensiones o potencias. Existen muchas técnicas para lograrlo.
Circuitos equivalentes
Un procedimiento muy útil en el análisis de circuitos es simplificar el circuito al reducir su número de componentes. Esto se puede hacer al reemplazar los componentes actuales con otros componentes mucho más sencillos y que produzcan el mismo efecto. Una técnica particular podría reducir directamente el número de componentes, por ejemplo al combinar las resistencias en serie. Por otro lado, se podría simplemente cambiar la forma en que está conectado un componente para posteriormente reducir el circuito de una manera más fácil.
El análisis de circuitos es el proceso de resolver las tensiones y corrientes presentes en un circuito. Los principios para solucionar un circuito resumidos aquí también se pueden aplicar para el análisis de fasores de circuitos de corriente alterna.
Se dice que dos circuitos son equivalentes respecto a una pareja de terminales cuando la tensión y la corriente que fluye a través de ellos son iguales.
Impedancias en serie y en paralelo
Cualquier circuito de dos terminales puede reducirse a una simple impedancia sumando las que se encuentran en serie o en paralelo, así:
- Impedancias en serie: Zeq= Z1 + Z2+…..,+Zn.
- Impedancias en paralelo:
Transformación de fuentes
Una fuente no ideal con una impedancia interna puede representarse como una fuente de tensión ideal o una fuente de corriente ideal más la impedancia. Estas dos formas son equivalentes y las transformaciones son dadas a continuación. Si las dos redes son equivalentes con respecto a las terminales ab, entonces V e I deben ser idénticas para ambas redes.
El teorema de Norton establece que cualquier red de dos terminales puede reducirse a una fuente ideal de corriente y a una resistencia en paralelo.
El teorema de Thévenin establece que cualquier red de dos terminales puede reducirse a una fuente ideal de tensión y a una resistencia en serie.
Análisis de nodos
- Marque todos los nodos en el circuito. Seleccione arbitrariamente cualquier nodo como de referencia.
- Defina una variable de tensión para todos los nodos restantes. Estas variables de tensión deben definirse como la tensión con respecto al nodo de referencia.
- Escriba una ecuación aplicando LCK para cualquier nodo excepto el de referencia.
- Resuelva el sistema de ecuaciones resultante.
Análisis de mallas
- Cuente el número de mallas existentes en el circuito. Asigne una corriente de malla a cada una de ellas.
- Escriba una ecuación LVK para cualquier malla cuya corriente sea desconocida.
- Resuelva las ecuaciones resultantes.
Superposición
En este método, se calcula el efecto de cada fuente por separado. Al analizar una fuente, se reemplazan las fuentes restantes por un cortocircuito para las fuentes de tensión o por un circuito abierto para las fuentes de corriente. La corriente que fluye en el componente o la tensión del componente es calculada al sumar todas las tensiones y corrientes individuales.
Este método funciona siempre y cuando se usen componentes lineales en el circuito. Nótese que para calcular los valores de cada fuente también se pueden usar análisis de malla y de nodos.
Redes no lineales
Muchos de los diseños electrónicos son, en realidad, no lineales. De hecho, la mayoría de los semiconductores son no lineales. Indiferentemente del circuito no lineal, la función de transferencia de un semiconductor pn ideal es dada por la siguiente relación no lineal:
donde:
- i y v son la corriente instantánea y la tensión.
- Io es un parámetro arbitrario llamado la corriente de fuga inverso cuyo valor depende de la construcción del dispositivo.
- VT es un parámetro proporcional llamado tensión térmica y que es igual a 25mV a temperatura ambiente.
Hay muchas formas de no linealidad. Todos los métodos que usan superposiciones lineales fallan cuando están presentes componentes no lineales. Hay muchas opciones para tratar la no linealidad dependiendo del tipo del circuito y de la información que el analista desea obtener.(fuente : wikipedia.org)
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