Trabalho prático

1. Filtro RC ou passa baixo

Realizar a montagem da figura E.22 com R=1 k$\Omega$ e C=22 nF.

a)

aplicar sucessivamente em $v_e(t)$ um sinal sinusoidal de frequência $f$ = 100 Hz, 1000 Hz e 10 kHz. Para estes três valores da frequência desenhar no mesmo gráfico, sinal de entrada e de saída. Comentar as amplitudes e diferenças de fase relativas entrada-saída.

b)

medir os valores do ganho em tensão $G=V_s/V_e$ amplitude e fase, em função da frequência para uma variação compreendida entre 100 Hz e 1 MHz (utilizando o método de medida de diferença de fase entre dois sinais mais apropriado, ver trabalho no. 2). Em simultâneo traçar o diagrama de Bode em papel semi-logarítmico, amplitude e fase.

c)

no gráfico de ganho traçado em b) determinar e assinalar a frequência de corte e as assímptotas quando $f \to 0$ e $f\to \infty$. Comparar o valor da frequência de corte experimental com o valor teórico calculado a partir dos elementos do circuito. Porque é que este filtro se chama passa baixo ? O que é que caracteriza um filtro de 1$^{\rm a}$ ordem ?

d)

no gráfico de fase traçado em b) determinar e assinalar a frequência de corte e as assímptotas quando $f \to 0$ e $f\to \infty$. Comparar o valor da frequência de corte experimental com o valor teórico calculado a partir dos elementos do circuito.Quais as características de fase de um filtro de 1$^{\rm a}$ ordem ? Conclusão.

1. Filtro CR ou passa alto

Realizar a montagem da figura E.23 com R=1 k$\Omega$ e C=22 nF. A tensão de saída $v_s(t)$ é medida aos terminais da resistência.

a)

aplicar sucessivamente em $v_e(t)$ um sinal sinusoidal de frequência $f$ = 100 Hz, 1000 Hz e 10 kHz. Para estes três valores da frequência desenhar no mesmo gráfico, sinal de entrada e de saída. Comentar as amplitudes e diferenças de fase relativas entrada-saída.

b)

medir os valores do ganho em tensão $G=V_s/V_e$ amplitude e fase, em função da frequência para uma variação compreendida entre 100 Hz e 1 MHz (utilizando o método de medida de diferença de fase entre dois sinais mais apropriado, ver trabalho no. 2). Em simultâneo traçar o diagrama de Bode em papel semi-logarítmico, amplitude e fase.

c)

no gráfico de ganho traçado em b) determinar e assinalar a frequência de corte e as assímptotas quando $f \to 0$ e $f\to \infty$. Comparar o valor da frequência de corte experimental com o valor teórico calculado a partir dos elementos do circuito. Porque é que este filtro se chama passa alto ? Trata-se de um filtro de 1$^{\rm a}$ ordem ? Porquê ?

d)

no gráfico de fase traçado em b) determinar e assinalar a frequência de corte e as assímptotas quando $f \to 0$ e $f\to \infty$. Comparar o valor da frequência de corte experimental com o valor teórico calculado a partir dos elementos do circuito. Conclusão.