Estudo de filtros RC para baixas e altas freqüências por meio de um circuito para superposição de sinais

Abstract

Apresentamos nesse trabalho, um experimento realizado nos Laboratórios didáticos do Instituto de Física da USP, relacionado ao estudo do funcionamento de filtros RC para baixas e altas freqüências. Para tal, foi especialmente projetado um circuito que efetua a superposição de um sinal gerado internamente, a uma onda senoidal externa. Várias situações experimentais podem ser geradas, por meio da variação da freqüência, tanto do sinal interno quanto da onda senoidal externa. Um estudo das componentes de freqüência de Fourier é também realizado para se estabelecer os parâmetros de funcionamento dos filtros. O funcionamento dos circuitos como integradores e diferenciadores também é explorado. Os estudantes são, portanto, levados a compreender a eficácia desses filtros mais simples, dependendo das freqüências dos sinais de entrada e correspondentes componentes de Fourier, e das freqüências de corte estabelecidas.

In this work we present an experiment performed in the undergraduate laboratories at the University of São Paulo Physics Institute. It is related to the study of low-pass and high-pass RC filters. For this purpose, we designed and constructed a circuit for the superposition of an internally generated signal and an external sinusoidal signal. An investigation of the Fourier frequency components is also performed in order to establish working parameters for the RC filters. The operation of the circuits as integrators and differentiators is also explored. The students are therefore led to understand how efficient these circuits can be depending on the frequency and Fourier components of the entrance signals, as well as the cutoff frequencies previously defined.