sexta-feira, 15 de maio de 2020

Resposta ao impulso: simulação de um circuito elétrico


As principais características de um sistema linear podem ser obtidas pela análise de sua resposta ($h(t)$) ao impulso unitário ($\delta(t)$). Em um sistema linear e invariantes no tempo (LIT) a resposta ao impulso é uma característica importantíssima. Ela permite calcular a saída do sistema para qualquer sinal de entrada, através da convolução deste com a resposta ao impulso do sistema. Além disso, analisando-se a resposta ao impulso deste tipo de sistema, pode-se caracterizá-lo completamente.

Todo circuito elétrico formado por resistores, capacitores e indutores, além de fonte de tensão ou corrente ideais, são sistemas lineares e invariante. A análise matemática do circuito elétrico abaixo leva a uma equação diferencial de 3a. ordem (que não será deduzida aqui), pois existem 3 elementos que armazenam energia.
A resposta ao impulso pode ser obtida fazendo com que a fonte de tensão V1 gere um pulso de grande amplitude e curta duração, de tal forma que o produto tensão x duração seja igual a unidade. Para fazer isso no LTspice usamos a seguinte caixa de diálogo da fonte de tensão:


Depois é necessário especificar os parâmetros da simulação (transitório):


A resposta obtida é:


Como seria a resposta ao impulso se o valor de R1 fosse de apenas 0,2 Ohm? E se fosse 10 Ohm?

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