ESERCIZIO AC1 Si consideri il circuito RC del primo ordine in figura. Si tracci manualmente il diagramma di Bode della risposta in frequenza del circuito, si individui la frequenza a –3 dB. Si confrontino i risultati con quelli ottenuti in simulazione. ANALISI CARTA E PENNA: Il circuito RC del primo ordine ha la seguente funzione di trasferimento H ( s) = 1 1 + sRC pertanto vi è un polo in p=-1/RC=10 Mrad/s. In regime sinusoidale, come noto dallo studio dei diagrammi di Bode, a frequenze molto minori del polo la risposta in frequenza è praticamente piatta ed ha modulo unitario e fase nulla. A frequenze molto maggiori del polo, la risposta decresce di 20 dB per decade, e la fase tende a –90°. Sulla base dei risultati teorici, per osservare il decadimento del modulo di almeno due decadi, è necessario analizzare un range di frequenze che giunga a due decadi dopo il polo (ovvero 100*p=1 Grad/s=159 MHz). Si noti che nella visualizzazione della risposta in frequenza è fondamentale impostare correttamente la scala degli assi della frequenza e della risposta (ovvero con asse delle frequenze in scala logaritmica e l’asse del modulo in decibel). SIMULAZIONE DEL CIRCUITO CON PSPICE Il circuito è di tipo lineare VOUT e VIN sono dei fasori, per ottenere l’andamento della funzione di trasferimento in funzione della frequenza si deve abilitare la simulazione di tipo AC: e configurarne i parametri: In questo modo si imposta una scansione in frequenza di tipo logaritmico su un intervallo da 10Hz a 100MHz suddiviso in ottave, ciascun ottava comprendente 101 punti di analisi. Nell’analisi AC la tensione generata da VIN è interpretata come un fasore di ampiezza pari all’attributo AC del generatore. Se impostiamo AC=1, visualizzando l’andamento del modulo di VOUT otteniamo il grafico del modulo della caratteristica di trasferimento. Simulare e visualizzare la traccia VOUT (per convenzione il nome si riferisce al modulo del fasore): Il grafico ricavato NON è il diagramma di bode, sull’ordinata è rappresentata la tensione in volts. Per rappresentare la tensione in dB editare la traccia V(VOUT) selezionando il nome con il mouse (diventa rosso), selezionare edit->modify object, si apre la finestra Modify Trace,in basso nella finestra di testo Trace Expression inserire: DB(V(VOUT)) e selezionare OK. Con l’aiuto dei cursori determinare la frequenza di taglio a –3dB