Análise de Circuito RC

Seja o seguinte circuito RC:

Suponha que se deseja realizar uma série de análises:

1. Simular/entender o que acontece com $V_{out}(t)$$V_{out}(t)$ quando $V_{in}=$$V_{in}=$ degrau de 5 Volts?
   (Parece uma análise DC do circuito, incluindo transitório).

   • Obtendo equação diferencial do circuito;

     • Simulando entrada degrau 5 Volts usando EDO.

   • Obtendo função transferência do circuito
     (Realizando Transformada de Laplace sobre EDO do circuito);

     • Simulando entrada degrau de 5 Volts usando função transferência.
       (Simulação usando step())

2. Papel da contante de tempo ($\tau =RC$$\tau=RC$) deste circuito.

3. Variar R e Variar C para entender impacto na resposta temporal.

4. E se houvesse uma "carga" acoplada na saída $V_{out}$$V_{out}$?
   (Estudo do "efeito carregamento")

5. E o que ocorre com $V_{out}(t)$$V_{out}(t)$ quando $V_{in}(t)=$$V_{in}(t)=$ onda senoidal?

   • Resolvendo EDO do circuito para entrada senoidal;
   • Deduzindo $V_{OUT}(s)$$V_{OUT}(s)$ usando transformada de Laplace;
   • Simulando equação analítica (EDO);
   • Simulando usando função transferência e lsim();
   • O que acontece se o $\tau =RC$$\tau=RC$ varia?;
   • Variando a frequência da senoide
     (Resposta em frequência do circuito).

6. E o que acontece se este circuito for cascateado por outro circuito RC igual?

   • O "Efeito carregamento";
   • Cascateamento direto SEM buffer isolador.
   • Cascateamento usando buffer isolador.
   • Resultados obtidos com cascateamentos

Note que a análise de um circuito pode ser feita de 2 maneiras diferentes:

Análises possíveis:

1. Resolvendo usando equação diferencial:

   • Entrada degrau $⟶$$\longrightarrow$ Resolvendo com equação diferencial;
   • Significado da constante de tempo;
   • Variando constante de tempo;
   • Simulando entrada degrau;
   • Simulando entrada senoidal;

2. Resolvendo usando Laplace:

   • Diferentes simulações;
   • Simulando entrada degrau;
   • Simulando entrada senoidal;
   • Variando R;
   • Variando C;
   • Variando a frequência da senóide;
   • Resposta em Frequência: aqui e aqui.

Fernando Passold, em 17/08/2026