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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA CELSO SUCKOW DA FONSECA Disciplina: Circuitos Elétricos I - 2024.2 Entrega digital: 28/01/2025 (em PDF único digitalizado, na tarefa Microsoft Teams) Experiência 06: Filtros passa-baixas e passa-altas Objetivo Verificar o funcionamento de um circuito RC atuando como filtro passa-baixas e como filtro passa-altas. Material Experimental Gerador de sinais. Osciloscópio. Resistor de 2,2 kΩ. Capacitor de 0,1µF. Parte Prática 1. Monte o circuito da Figura 1. Ajuste o gerador de sinais para tensão de entrada 𝑉𝑖𝑛 𝑝𝑝 = 1 V, onda senoidal. Figura 1 2. Varie a frequência do gerador, conforme a Tabela 1. Meça e anote a tensões pico a pico de entrada (𝑽𝒊𝒏 𝒑𝒑) e saída (𝑽𝒔 𝒑𝒑). f(Hz) 𝑽𝒊𝒏 𝒑𝒑 𝑽𝒔 𝒑𝒑 𝑯 = 𝑽𝒔 𝒑𝒑/𝑽𝒊𝒏 𝒑𝒑 ∆θ 200 600 1000 1400 1800 2200 2600 3000 Tabela 1 𝑉𝑖𝑛 𝑉𝑠 Alunos: Pedro Nicollas Bastos, Pedro Bevilaqua, Carlos Eduardo Ferreira 0.964 V 0.770 V 1 V 1 V1 V 1 V1 V 1 V 1 V 1 V 0.586 V 0.459 V 0.373 V 0.312 V 0.268 V 0.234 V 0.964 0.770 0.586 0.459 0.373 0.312 0.268 0.234 -15.45 º -39.67 º -54.12 º -62.67 º -68.10 º -71.80 º -74.45 º -76.44 º CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA CELSO SUCKOW DA FONSECA 3. Monte o circuito da Figura 2. Ajuste o gerador de sinais para tensão de entrada 𝑉𝑖𝑛 𝑝𝑝 = 1 V, onda senoidal. Figura 2 4. Repita os mesmos passos do item 2 para o circuito da Figura 2, preenchendo a Tabela 2. f(Hz) 𝑽𝒊𝒏 𝒑𝒑 𝑽𝒔 𝒑𝒑 𝑯 = 𝑽𝒔 𝒑𝒑/𝑽𝒊𝒏 𝒑𝒑 ∆θ 200 600 1000 1400 1800 2200 2600 3000 Tabela 2 Exercícios 1. Calcule o ganho de tensão (𝐻) e o ângulo de defasagem (∆θ), preenchendo as Tabelas 1 e 2. 2. Construa os gráficos de 𝐻 = 𝑓(𝑓) e ∆θ = 𝑓(𝑓) com os valores obtidos nas Tabelas 1 e 2. 3. Calcule a frequência de corte para os circuitos montados, indicando-a nos gráficos da questão 2. 4. Calcule a tensão de saída do filtro passa-alta da Figura 3, na frequência de corte, numa frequência dez vezes menor e em outra dez vezes maior. Figura 3 𝑉𝑠 𝑉𝑖𝑛 1 V1 V 1 V1 V 1 V1 V 1 V1 V 0.266 V 0.638 V 0.810 V 0.888 V 0.928 V 0.950 V 0.963 V 0.972 V 0.266 0.638 0.810 0.888 0.928 0.950 0.963 0.972 74.55 º 50.33 º 35.88 º 27.33 º 21.90 º 18.20 º 15.55 º 13.56 º 2) Gráficos de H(f)H(f)H(f) e Δθ(f)\Delta\theta(f)Δθ(f) Os gráficos acima mostram a variação do ganho (H) e do ângulo de defasagem em função da frequência para os filtros passa-baixas e passa-altas. A frequência de corte está indicada nos gráficos. • 3) Frequência de Corte A frequência de corte para ambos os circuitos é definida como: Substituindo os valores: fc= 723.43 Hz 4) Tensão de saída do filtro passa-altas O problema pede a tensão de saída Vs para três frequências diferentes: • Na frequência de corte fc, • Em uma frequência 10 vezes menor fc/10. • Em uma frequência 10 vezes maior fc*10. Usei a mesma equação do ganho do filtro passa-altas para calcular H nessas três frequências: E depois: Como Vin = 1V, então Vs = H(f). Os valores calculados foram: • Para fc=723.43 Hz: Vs=0.707V • Para fc=72.34 Hz: Vs=0.100V • Para fc=7234.32 Hz: Vs=0.995V