Práctica: relaciona una constante de tiempo con un corte de alterna

Un circuito,dos preguntas

Usa el paso bajo de 10 kΩ y 100 nF para responder una pregunta temporal y una de frecuencia. La τ nominal es 1 ms y fc es 159.154943 Hz. Se relacionan por fc = 1/(2πτ),así que un valor equivocado de resistencia o condensador afecta a ambos análisis de forma predecible. Esta comprobación cruzada detecta errores de unidades que podría omitir un solo gráfico.

Guarda rc-response.cir con el archivo siguiente. Ejecuta ngspice -b rc-response.cir con un ejecutable independiente disponible. La fase de .print AC está en radianes en la salida estándar de ngspice;multiplica por 180/π al comparar con los valores en grados del curso.

RC step and AC low-pass
V1 in 0 DC 0 AC 1 PULSE(0 3.3 1u 1n 1n 20m 40m)
R1 in out 10k
C1 out 0 100n
.tran 10u 8m 0 2u
.ac dec 40 1 100k
.print tran v(in) v(out)
.print ac vm(out) vp(out)
.save all
.end

La fuente contiene especificaciones DC,AC y de pulso porque son análisis separados. AC 1 significa excitación normalizada de pequeña señal,no un transitorio físico de 1 V añadido al pulso. El punto de operación usa DC 0,por lo que el condensador empieza descargado. El pulso sube después de 1 μs;define el tiempo de carga transcurrido respecto a ese flanco.

Valores de aceptación

Aproximadamente 1 ms después del flanco,espera 2.085998 V;después de 5 ms,3.277765 V. La subida finita de 1 ns introduce una diferencia despreciable a escala de 1 ms. Interpola la salida transitoria muestreada cerca de los tiempos pedidos y compara con margen de 2 mV. Para alterna,usa una ejecución separada .ac lin 1 159.154943 159.154943 cuando haga falta un punto exacto de corte. Espera magnitud 0.707107 y fase −0.785398 rad,con margen de 0.001 en cada cantidad.

Diagnostica una discrepancia

Cambia C a 200 nF. τ se duplica a 2 ms y fc se reduce a la mitad,a 79.577472 Hz. Predícelo antes de ejecutar de nuevo. Si cambia solo un análisis,revisa qué archivo se ejecutó realmente y si comparaste el mismo nodo. Conserva entrada,versión del simulador y salida para reproducirlo. Este ejercicio independiente no acredita integración de simulación de ningún editor de esquemas. Consulta la documentación de ngspice para sintaxis de análisis y convenciones de fuentes.