1.34 Distorção Não-Linear
Todo circuito elétrico ativo, ou seja, aquele que recebe energia
de uma fonte externa para seu funcionamento, apresenta características
de um circuito não-linear exibindo patamares de saturação
devido à limitação física da fonte externa.
Os amplificadores são exemplos típicos de circuitos ativos
não-lineares. Alguns circuitos passivos também podem possuir
característica não-linear, como no caso dos transformadores
com núcleo ferro-magnético que é um material saturável
em relação ao fluxo magnético.
A característica de saturação de um circuito deforma
o sinal incidente provocando outro tipo de distorção diferente
da linear, é a distorção não-linear.
Felizmente, os circuitos mencionados acima, apresentam característica
quase linear antes de atingirem o patamar de saturação,
permitindo o seu uso no processamento de sinais que contém informação.
O tratamento matemático que envolve circuitos não-lineares
genéricos é complicado e exige aproximações,
tal como a série de Volterra. Entretanto, a complexidade matemática
pode ser amenizada se for assumido que o circuito não apresenta
distorção linear e que o tempo de transmissão do sinal
de uma porta a outra é nulo. Esta aproximação não
é suficiente em projetos e simulações de circuitos
elétricos, mas é satisfatória para o entendimento
de alguns fenômenos não-lineares importantes que ocorrem no
processamento dos sinais elétricos.
A figura abaixo representa a relação entre o sinal x(t)
incidente e o sinal y(t) transmitido num circuito não-linear com
saturação. A linha tracejada mostra a característica
desejável.
A curva y(t) por x(t) é denominada curva de transferência
(que não deve ser confundida com função de transferência)
e pode ser representada matematicamente através da expansão
em série de Taylor.
(1-47)
Os circuitos não-lineares são projetados de forma a produzir,
dentro do possível, uma curva de transferência no formato
de uma função ímpar. Neste caso os coeficientes Kn
com n par são desprezíveis.
Universidade Federal do Paraná
- Departamento de Engenharia Elétrica
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