Tricky Circuit

Amostragem e retenção com fuga

Congela uma medida e observa a queda

Amostragem e retenção captura tensão para depois. Um capacitor guarda a amostra; um buffer segue sem corrente ideal de entrada. Queda de retenção muda a tensão guardada; aqui um resistor de fuga ao terra reduz o valor. R é resistência e C capacitância; RC é o produto, uma escala de tempo chamada constante de tempo.

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BANCADA DE EXPERIÊNCIAS

Muda as definições do circuito, prevê as leituras e verifica um desafio. São modelos educativos; cada lição explica os pressupostos.

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Como funciona

Escolhe amostra inicial e tempo: sem botão de captura nem histórico vivo. C = 1 µF, fuga 100–1000 kΩ. O RC passivo omite outras fugas reais de chave, buffer e capacitor.

Vsample é amostra inicial, Rleak resistência de fuga. Constante de tempo τ = Rleak × C. Vhold = Vsample × exp(−t/τ); exp(x) é e elevado a x.

Dificuldade

  1. Monte · Observa

    Liga amostra 3 V, tempo 0 ms, resistência 100 kΩ. Obtém 3 V.

    Precisa de uma dica?

    Vsample=3 V; t=0 ms; Rleak=100 kΩ → 3 V

  2. Explore · Explora

    Mantém 3 V e 100 kΩ, escolhe 100 ms. Obtém cerca de 1.1036 V.

    Precisa de uma dica?

    Vsample=3 V; t=100 ms; Rleak=100 kΩ → 1.1036 V

  3. Resolva · Resolve

    Mantém 3 V e 100 ms, sobe a 1000 kΩ. Obtém cerca de 2.7145 V.

    Precisa de uma dica?

    Vsample=3 V; t=100 ms; Rleak=1000 kΩ → 2.7145 V

Leituras adicionais e receitas de circuitos

Amostragem e retenção com fuga

O processamento precisa de uma fotografia estável da medida. A fuga muda lentamente essa memória analógica temporária.

τ = Rleak × C; Vhold = Vsample × exp(−t/τ)

100 kΩ e 1 µF dão 100 ms. Com 1000 kΩ, esses 100 ms são só um décimo de τ.

Uma ligação útil

Uma constante de tempo conserva cerca de 36.8% do início.

Fora do modelo

Mais resistência abranda este modelo; a queda real pode ter outras causas.

Um erro que vale evitar

Mudar a amostra inicial não captura um sinal vivo escondido.

Só a resistência aumenta dez vezes. A constante de tempo…

  1. aumenta dez vezes
  2. cai para metade
  3. não muda
Saiba mais

Com C fixa, τ é proporcional à resistência.

Fotografia nova

Amostra 3 V, 0 ms, 100 kΩ.

Ficam 3 V.

Retém mais tempo

Amostra 3 V, 100 ms, 1000 kΩ.

Ficam cerca de 2.7145 V.

Experimenta outra mudança

A 3 V e 100 kΩ compara 0, 100, 200 ms: 3, cerca de 1.104 e 0.406 V.

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