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Complementi di Elettronica analogica - Esercitazione 1

Esercizi di Complementi di Elettronica analogica del professor Scarpetta. Il file contiene una trattazione con indicazioni sul progetto di un filtro passabasso (filtro passivo del primo ordine) resistori e condensatori, il progetto di un filtro passabassso, il calcolo dei valori di R1, R2 e C1.

Esame di Complementi di Elettronica analogica docente Prof. G. Scarpetta

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stavolta cercando VSIN (per inserire il generatore, che dovrete collocare ai capi della parte

“scoperta” di sinistra) e AGND (che sta per analog ground e vi permette di inserire il

collegamento a massa, che va collocato sotto l'estremità bassa del condensatore).

Successivamente cliccate due volte col tasto sinistro del mouse sul generatore

sinusoidale: comparirà una finestra dove potrete fissarne i valori di funzionamento

(inizialmente vuoti). Per il nostro progetto, modificate i seguenti parametri: DC = 0; AC = 1;

VOFF = 0; VAMPL = 1; FREQ = 10k . I primi due servono ad impostare se il segnale è in

continua (DC) o in alternata (AC), mentre l'ultimo permette di inserire la frequenza di

taglio.

Adesso ci resta solo da attribuire le etichette per indicare l'ingresso, l'uscita ed il

collegamento a terra, che permetteranno al simulatore di interpretare correttamente i

segnali da tracciare: per fare ciò, cliccate due volte sulle linee per modificarne l'etichetta;

in particolare rinominate in la linea orizzontale in alto a sinistra, out quella in alto a destra

e 0 quella in basso a sinistra (che indicheranno rispettivamente ingresso, uscita e massa).

Alla fine dovreste ottenere un circuito come in figura 1.5. Figura 1.5: Circuito finale del

filtro passa basso con

guadagno a centro banda di ½

A questo punto possiamo passare alla simulazione del circuito. Andate sulla barra dei

menù e selezionate prima Analysis e poi (nel menù che compare) Setup... : apparirà una

finestra come quella illustrata in figura 1.6, chiamata appunto Analysis Setup. Per i

progetti che svilupperemo, considereremo solo due tra i bottoni in essa presenti: AC

Sweep, ossia l'analisi armonica, e Transient, ovvero l'analisi nel tempo.

Figura 1.6: Analysis Setup

Per il progetto che stiamo realizzando in quest'esercitazione, poiché ci interessa solo la

risposta in modulo e fase, useremo soltanto AC Sweep, perciò cliccate sul relativo bottone;

apparirà un'altra finestra, denominata AC Sweep and Noise Analysis e raffigurata in

figura 1.7. La finestra è composta da tre sezioni: nella

prima, AC Sweep Type, va scelto il tipo di “spazzolata” del

segnale, che può essere lineare, ad ottave o a decadi; nella

seconda, Sweep Parameters, vanno impostati i parametri

che determineranno l'andamento e la visualizzazione del

segnale, ovvero i punti totali, la frequenza iniziale e la

frequenza finale; la terza, Noise Analysis, consente di

aggiungere rumore al segnale per valutarne il

comportamento in presenza di disturbi. Per la nostra

Figura 1.7: AC Sweep and

Noise Analysis simulazione, selezionate Decade nella prima sezione,

mentre nella seconda lasciate inalterati i punti totali (Total Pts.) ed impostate la frequenza

iniziale e finale scrivendo 10 nel campo Start Freq. e 10Meg in quello End Freq.; lasciate

così com'è, invece, la sezione riguardante il rumore. Confermate il tutto cliccando su OK

(la finestra AC Sweep scomparirà), poi chiudete anche quella di Analysis Setup cliccando

su Close.

Prima di avviare la simulazione, se non l'avete ancora fatto, salvate il circuito che avete

realizzato cliccando sul bottone col dischetto nella barra degli strumenti, oppure andando

su File ---> Save o ancora premendo F11 (PSpice vi chiederà di salvare su file il circuito,

altrimenti non potrete simularlo). Per iniziarla, premete F1 oppure andate su Analysis --->

Simulate. Se tutto è andato bene e non si sono verificati errori, dovrebbe comparire una

schermata con un grafico dallo sfondo nero, come quella in figura 1.8.

Figura 1.8:

Schermata di

simulazione di

PSpice

Adesso, come richiesto dalla specifica del progetto, tracciamo la risposta armonica in

modulo e fase. Per farlo andiamo a selezionare, nella barra dei menù della nuova

schermata, Trace ---> Add Trace..., che è appunto il comando per delineare una traccia

sul grafico. Incominciamo con la risposta in modulo: nella finestra comparsa tramite il

comando precedente, chiamata Add Traces e mostrata in figura 1.9, scrivete nel campo

presente in basso e denominato Trace Expression l'espressione DB (V(out)/V(in)), poi

confermate cliccando su OK. In seguito, cancellate la traccia ottenuta in precedenza

andando su Trace ---> Delete All Traces e ripetete la stessa procedura, ma scrivendo

invece l'espressione P(V(out)/V(in)) per ottenere la risposta in fase. Se non ci sono

problemi, dovrebbero comparire le curve mostrate nelle figure 1.10 e 1.11.

Figura 1.9: Add Traces

Figura 1.10: Risposta in modulo del filtro passabasso


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flaviael

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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in ingegneria elettronica per l'automazione e le telecomunicazioni
SSD:
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher flaviael di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Complementi di Elettronica analogica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Sannio - Unisannio o del prof Scarpetta Giovanni.

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