Tenho tentado entender Bode Phase Plot do filtro passa-alto RC .

insira a descrição da imagem aqui

Eu sei disso de minha engenharia essa voltagem fica atrás da corrente que passa pelo capacitor. Portanto, presumo que a corrente através do capacitor estará em fase com a forma de onda da tensão de entrada e que a mesma corrente passará pelo resistor. Portanto, a tensão de saída deve estar em fase com a forma de onda de entrada.

Alguém pode me explicar o gráfico de fase de Bode do filtro quando a frequência é varrida de zero para a frequência de corte por meio da análise no domínio do tempo?

insira a descrição da imagem aqui

Resposta

Observe que a corrente é realmente comum a C e R, não exatamente como mostrado no esquema.

Se você comparar o tensão de entrada (Vin) com a tensão de saída (Vout), a amplitude de entrada é sempre> = amplitude de saída. Em baixas frequências, a saída é muito menor do que a entrada.
E em baixas frequências, a fase de Vout lidera a fase de Vin:
na frequência abaixo do corte (na banda de parada)
Em alta frequência, bem dentro da banda passante, a amplitude de Vout é quase igual à amplitude de Vin, e a fase de Vout se aproxima da de Vin:
em frequências acima do corte (em banda passante)


vetores de tensões do circuito

Comentários

  • Posso entender isso. Mas, se apenas um capacitor estiver conectado à fonte de tensão, a corrente e a tensão ficarão defasadas em 90 graus. Se um capacitor e um resistor são conectados em série e a fase do circuito muda em 90 graus gradualmente, isso significa que a corrente através do capacitor muda a fase conforme a frequência é varrida. Não consigo entender como a corrente através do capacitor muda sua ' s fase, pois deve estar sempre fora de fase em 90.
  • @abhiarora Parece que você deve se familiarizar com os diagramas vetoriais. As regras de Kirchhoff ' s devem ser estendidas para um espaço de 2 dimensões em vez de espaço de 1 dimensão permitido para circuitos de resistor apenas. (veja editar). Lembre-se de que a fonte de tensão (Vin) deve fornecer qualquer corrente exigida por sua carga. Esta corrente pode ter qualquer fase com respeito a sua tensão bem controlada. Seu gráfico de " fase " se aplica ao ângulo de " i " wrt " Vin ".
  • Eu entendo os diagramas vetoriais. Mas estou ficando confuso porque li que a corrente e a voltagem através do capacitor terão uma diferença de 90 graus, não importa qual seja a frequência da fonte. Mas quando adicionamos o resistor, não consigo entender por que isso não ' é verdadeiro.
  • @abhiarora Observe que o vetor Vr É 90 graus de Vc – em qualquer frequência. Pode ajudar a mover o ponto de aterramento para a junção de C & R (tornando Vin uma fonte flutuante). A corrente comum a R & C força Vr e Vc a assumir a forma mostrada no diagrama vetorial vermelho. A magnitude atual é proporcional a Vr.

Resposta

Sei que, pela minha engenharia, essa tensão fica atrás da corrente que passa pelo capacitor. Então, presumo que a corrente através do capacitor estará em fase com a forma de onda da tensão de entrada

Não estou certo de como você passou da primeira frase para o segundo aqui.

Se a tensão ficar atrás da corrente, então a corrente lidera a tensão. Em qualquer caso, eles estão 90 graus defasados um com o outro, então assumir que eles estão em fase não é o que você deve fazer.

Somente em altas frequências, onde o capacitor tem muito pouco efeito no circuito, a corrente ficará quase em fase com a tensão de entrada (que é aplicada na combinação RC, não apenas no capacitor). E isso é exatamente o que mostra o gráfico de Bode.

Comentários

  • Posso entender isso. Mas se apenas um capacitor estiver conectado através da fonte de tensão, a corrente e a tensão ficarão defasadas em 90 graus. Se um capacitor e um resistor forem conectados em série e a fase do circuito mudar em 90 graus gradualmente, então significa que a corrente através do capacitor muda a fase conforme a frequência é varrida. Eu não sou capaz de entender como a corrente através do capacitor muda sua fase ', já que deve estar sempre fora de fase em 90.
  • @abhiarora Você pode ' t apenas dizer " a tensão ". Você precisa ser específico sobre qual tensão. A tensão através do capacitor está 90 graus defasada com a corrente através do capacitor em qualquer frequência. A voltagem através da combinação RC não é a mesma que a voltagem através do capacitor em todas as frequências. A tensão através da combinação RC não está 90 graus fora de fase com a corrente através da combinação RC em todas as frequências.
  • E seu \ $ V_ {out} \ $ é o tensão através do resistor , não a tensão através do capacitor ou a tensão através da combinação .

Deixe uma resposta

O seu endereço de email não será publicado. Campos obrigatórios marcados com *