9.3 :  Resposta de Frequência

Ganho e mudança de fase são propriedades de circuitos lineares que descrevem o efeito que um circuito tem em uma tensão ou corrente de entrada senoidal. O comportamento do circuito que contém elementos reativos dependerá da frequência da senóide de entrada. Como resultado, observa-se que o ganho e a mudança de fase serão todos funções de frequência.

Ganho:

Suponha que V_in seja a entrada e V_out seja o sinal de saída de um circuito.

Os sinais de entrada e saída têm amplitude A e B e um ângulo de fase de 0° e θ°, respectivamente.

O ganho do circuito fornece a relação entre os tamanhos das senóides de entrada e saída. Em particular, o ganho (K) é a razão entre a amplitude da senóide de saída e a amplitude da senóide de entrada.

Quando o ganho K é maior que a unidade, implica amplificação, enquanto um ganho menor que um indica atenuação. O ganho é descrito usando uma escala logarítmica. Quando expresso em decibéis (dB), o ganho fornece uma maneira conveniente de representar números muito grandes e muito pequenos na mesma escala. O ganho em decibéis é calculado usando a fórmula:

Onde:

dB é o ganho em decibéis,

K é o ganho,

log é o logaritmo de base 10.

Mudança de fase:

A mudança de fase refere-se à quantidade pela qual a fase do sinal de saída é atrasada ou avançada em comparação com a fase do sinal de entrada. É a diferença angular entre as sinusóides de saída e de entrada. O sinal de entrada e saída tem um ângulo de fase de 0° e θ° respectivamente, então o deslocamento de fase (θ_shift) é dado por:

Um θ_shift positivo indica que o sinal de saída está atrasado em relação ao sinal de entrada, enquanto um negativo significa que o sinal de saída está à frente do sinal de entrada.