In questa pagina vedremo come utilizzare SIMetrix/SIMPLIS Elements per analizzare il comportamento di un filtro. Useremo inoltre uno strumento per progettare filtri passivi.
Il primo esempio è un filtro estremamente semplice, costituito da un resistore ed un condensatore.
L'elemento più significativo per il generatore è il segno di spunta su Enable AC. Gli altri parametri sono invece irrilevanti.
La simulazione va impostata in modalità AC, come di seguito mostrato. In particolare occorre impostare la frequenza minima e massima.
Dopo aver avviato la simulazione occorre scegliere come sonda Probe AC/noise → dB - Voltage ai capi di R1, l'uscita del circuito.
Questo grafico è chiamato risposta in frequenza. Esso mostra come cambia l'ampiezza del segnale di uscita (in dBV) al variare della frequenza. Vediamo gli elementi caratteristici:
Convenzionalmente si dice che le frequenze superiori a 161 kHz "passano" all'uscita del filtro, frequenze inferiori "non passano". Tale frequenza è detta frequenza di taglio (fT) oppure polo del filtro. Tale valore può essere definito in uno dei seguenti modi, tutti coincidenti dal punto di vista numerico:
Quello simulato è un filtro passa alto del primo ordine con frequenza di taglio pari a 161 kHz
Progettare un filtro passa alto del primo ordine con frequenza di taglio pari ad 1 MHz (nota 5).
Disegnare il grafico del guadagno senza far uso di un programma di simulazione (e neppure di un righello...)
Simulare il circuito con SIMetrix/SIMPLIS Elements.
Utilizzando il sito https://rf-tools.com/lc-filter progettare e simulare un filtro con le seguenti caratteristiche:
Disegnare il circuito con SIMetrix/SIMPLIS Elements e simularlo
La risposta in frequenza risultante è la seguente:
Progettare un filtro con le stessa caratteristiche dell'esempio 3, ma del secondo ordine.
Attivare la simulazione Transient in SIMetrix/SIMPLIS Elements per visualizzare come un segnale sinusoidale di comporta. Impostare la frequenza sia su valori maggiori che minori della frequenza di taglio.
Progettare un filtro con le stessa caratteristiche dell'esempio 3, ma del quarto ordine. Provare diverse opzioni nei parametri
Come si manifesta l'ordine del filtro su:
Porre in ingresso al filtro dell'esercizio precedente un segnale ad onda quadra con frequenza 100 MHz, con tensione compresa tra -1 V e +1 V.
Simulare (nota 7) il circuito in modalità Transient:
Progettare un filtro passa banda con banda passante compresa tra 2 MHz e 5 MHz del 4 ordine.
Pagina creata nell'ottobre 2020.
Ultima modifica: 11 ottobre 2021
Appunti scolastici - Versione 0.1010 - Maggio 2022
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