Circuitos Práticos - Saber Eletrônica

Se convertermos a decomposição do
mesmo sinal quadrado para amplitudes
em dB e frequências em escala logarítmica,
iremos obter o gráfico da figura 3.
De modo geral ignoramos a natureza
discreta das emissões e consideramos a
tendência geral do gráfico. A figura 3 mostra
que o perfil de emissões de uma onda
quadrada ideal cai com uma taxa de 20 dB
por década de frequência.
Uma onda quadrada representa um sinal
ideal com tempos de subida e descida iguais
a zero. Na prática um sinal quadrado real
será mais próximo de uma onda trapezoidal,
com tempos finitos de subida e descida.
A figura 4 mostra essa forma de onda
trapezoidal e o comportamento das harmônicas,
agora levando em conta os tempos de
subida/descida do sinal.
Podemos ver que o comportamento
de queda das amplitudes das harmônicas
muda de 20 dB para 40 dB por década em
função dos tempos de subida/descida. A
frequência em que essa mudança ocorre
será dada pela fórmula 1/πt r . Conforme
o tempo t r aumenta, a frequência onde a
transição ocorre diminui.
Outro fator que afeta o perfil de
harmônicos é o ciclo de trabalho. Sinais
simétricos, com ciclo de trabalho de 50%
são considerados o pior caso em termos de
distribuição de energia. Conforme o ciclo de
trabalho diminui, as amplitudes dos sinais
das harmônicas de mais baixas frequências
também diminuem. Isso também pode ser
visualizado na figura 4.
Aplicando-se essa análise aos diversos
sinais presentes no circuito podemos determinar
a contribuição individual de cada
sinal ao ruído total gerado pelo circuito
ou sistema. Cada emissor irá adicionar
sua contribuição RMS ao ruído ao sistema.
Se todas as contribuições ao ruído
tiverem aproximadamente a mesma intensidade,
então o ruído total será igual
ao ruído médio vezes a raiz quadrada do
número de emissores (sinais).
Se uma das contribuições for dominante,
então o ruído total será aproximadamente
igual ao ruído gerado por esse emissor. Normalmente,
existem dois ou três emissores
com amplitudes semelhantes.
Neste caso, uma regra prática é considerar
o ruído total igual ao do sinal de
maior amplitude mais 6 dB, como fator de
segurança.
Projetos
F3. Gráfico: Amplitude (dB) x Frequência em escala logarítmica.
F4. Onda real (forma trapezoidal) e o comportamento das harmônicas.
Janeiro/Fevereiro 2012 I SABER ELETRÔNICA 459 I 53