Resposta em frequência
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Resposta em frequência é a análise do comportamento de um sistema quanto ao seu ganho numa certa faixa de frequência (ou em alguns casos, velocidade angular). Quando varia-se a frequência de uma onda senoidal de entrada de um sistema e estuda-se o efeito, tem-se uma alteração de amplitude (ganho) e/ou fase do sinal.[1]
O gráfico onde é analisada a resposta em frequência de uma rede é geralmente uma curva de Bode. A curva de Bode consiste de um diagrama com uma escala linear de ganho na ordenada (em decibéis (dB) ou em Volt por Volt (V/V). A unidade mais utilizada é dB) e uma escala logarítmica na abscissa de frequência (em Hertz (Hz) ou em velocidade angular (rad/s)).
Função de transferência[editar | editar código-fonte]
Função de transferência é uma representação matemática da relação entre a saída e a entrada de um sistema (não necessariamente eletrônico). Uma função de transferência é mais facilmente representada usando-se a transformada de Laplace, e por isso, a transformada é uma ferramenta matemática muito usada no estudo da resposta em frequência de um sistema. Uma função de transferência pode ser facilmente representada em um diagrama de bode, e vice-versa.[2]
Diagrama de Bode[editar | editar código-fonte]
A curva de Bode é a ferramenta visual mais usada para o estudo de uma resposta em frequência. Pode-se obtê-la de duas formas:
- Experimentalmente - Medindo-se ponto a ponto o ganho de um sistema (um amplificador, por exemplo).
- Teoricamente - de posse da função de transferência (fórmula do ganho) teórica do sistema, pode-se facilmente desenhar um diagrama de Bode correspondente.[1]
Diagrama de Nyquist[editar | editar código-fonte]
A curva de Nyquist é um resultado teórico que permite estudar a estabilidade de um sistema em malha fechada graficamente de duas formas:
- Experimentalmente - Baseando-se na inspeção do diagrama polar da resposta em frequência (diagrama de Nyquist) de malha aberta.
- Teoricamente - Determinar os polos do sistema em malha fechada.[1]
Análise senoidal de frequência[editar | editar código-fonte]
Embora existam casos específicos em que uma rede opera somente em uma dada frequência (por exemplo numa rede de transmissão de potência), em geral estamos interessados em determinar o comportamento de uma dada rede em função de um espectro de frequências (uma soma infinita de senóides de diversas frequências - que pode se representada por uma série de fourier.
Como estamos tratando de senóides e outros pulsos variantes no tempo, a função de transferência de uma análise senoidal de frequência é uma relação de fasores, ou seja um vetor girante, e portanto é um número complexo que possui magnitude e fase. Nesses casos, deve-se representar a resposta em frequência do sistema por duas curvas de bode: uma representando a magnitude e outra representando a fase.[2]