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Determinazione della risposta in frequenza

28/03/2022 16:17

Antonio Costantini

Elettronica, sistemi, elettronica analogica, telecomunicazioni,

Determinazione della risposta in frequenza

La risposta in frequenza mostra quanto amplifica o attenua ogni componente frequenziale del segnale in ingresso, e come varia la fase tra ingresso e uscita

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(la  videolezione) La risposta in frequenza è la rappresentazione di come un circuito reagisce a segnali sinusoidali di diverse frequenze. È una sorta di “radiografia” che mostra quanto amplifica o attenua ogni componente frequenziale del segnale in ingresso, e come varia la fase tra ingresso e uscita.

Si rappresenta tipicamente con diagrammi di Bode, che mostrano:

Il guadagno (o attenuazione) in decibel (dB) rispetto alla frequenza (in scala logaritmica) e la fase in gradi rispetto alla frequenza.

Come si determina la risposta in frequenza di un circuito?

Può essere calcolata teoricamente, simulata o misurata sperimentalmente:

1. Calcolo analitico

Si parte dal circuito e determina la funzione di trasferimento applicando le leggi di Kirchhoff e le impedenze complesse. Poi si analizza modulo e fase della funzione al variare della frequenza (o della pulsazione)

2. Misura sperimentale

Si usa un generatore di funzioni e un oscilloscopio o analizzatore di spettro:

Si applica un segnale sinusoidale all’ingresso

Si varia la frequenza e si misura l’ampiezza e il sfasamento all’uscita

Si costruisce la curva di risposta in frequenza in modo empirico

3. Simulazione software

Con strumenti tipo LTSpice, Multisim, o MATLAB, si simula il circuito:

Si usa una “AC analysis” nei simulatori

Si genera direttamente il diagramma di Bode

È utile per verifiche rapide e modifiche progettuali

Perché è importante la risposta in frequenza?

Per progettare filtri (selettivi o anti-interferenze)

Per evitare distorsioni nei segnali audio/video

Per assicurare stabilità nei sistemi di controllo

Per analizzare la larghezza di banda e le frequenze di taglio