Filtro RC con carico in parallelo al condensatore
Studiamo adesso un filtro RC con carico resistivo in parallelo al condensatore.
In questo caso vogliamo trovare la risposta del sistema inviando in ingresso un gradino, che in questo esempio viene simulto da un interruttore.
Facciamo la simulazione del circuito con il software Multisim e vediamo la sua risposta sull'oscillascopio.
Calcoliamo adesso teoricamente il segnale di uscita.
Se supponiamo che all’istante t=0 il tasto è aperto la risposta del sistema è Vout=0 volt
appena chiudiamo il tasto l'uscita si carica con la formula
Vout= VR2 (1 – e-R2C/t)
dove
VR2= Vi* R2/(R1 +R2)
Se il condensatore è carico e riapriamo il tasto l'uscita diminuisce
perché il condensatore si scarica con la formula
Vout= VR2 e -R2C/t
Se poniamo come in figura R1=2K Ohm e R2= 1K Ohm e Vi=12 Volt
Si avrà
VR2= Vi R2/ (R1+ R2) = 10 * 1000/(2000+1000)= 3,33 Volt
Diagramma di Bode del filtro RC con carico in parallelo al condensatore
Riprendiamo lo stesso circuito e adesso inseriamo un segnale sinusoidale in ingresso.
Vogliamo visualizzare la sua risposta in frequenza utilizzando i diagrammi di Bode che il software Multisim ci mette a disposizione.
Si può notare che a frequenze basse il condensatore si comporta come un circuito aperto e quindi la sua tensione in uscita vale
V0=VR2=3,3 Volt
AdB= 20 log(Vu/Vi)= 20 log (3,3/10)= -9,542
in perfetto accordo con il grafico di Multisim.