Esercizi sui Rilevatori di Picco

Esercizi sui Rilevatori di Picco

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Versione italiana

Esercizi sui Rilevatori di Picco

Rilevatori di Picco

Un rilevatore di picco è un dispositivo elettronico utilizzato per misurare e registrare il valore massimo (picco) di un segnale elettrico. Questi dispositivi sono comunemente utilizzati in applicazioni di misurazione e analisi dei segnali, come in oscilloscopi e strumenti di test.

Concetti Chiave

1. Picco: Il valore massimo di un segnale elettrico. Può essere un picco positivo o negativo, a seconda della direzione del segnale.

2. Rilevatore di Picco Positivo: Un circuito che misura e mantiene il valore massimo positivo di un segnale. Utilizza un diodo per consentire solo il passaggio della parte positiva del segnale.

3. Rilevatore di Picco Negativo: Un circuito che misura e mantiene il valore massimo negativo di un segnale. Utilizza un diodo in modo simile al rilevatore di picco positivo, ma per la parte negativa del segnale.

4. Tempo di Risposta: Il tempo necessario per il rilevatore di picco per rispondere a un cambiamento nel segnale. È influenzato dalla capacità e dalla resistenza nel circuito.

5. Tensione di Picco: La massima tensione raggiunta da un segnale. Per un segnale sinusoidale, la tensione di picco V_p$V_p$ è legata alla tensione efficace V_{rms}$V_{rms}$ dalla relazione:
   V_p = V_{rms} \sqrt{2} $V_p = V_{rms} \sqrt{2}$

Esercizi

Esercizio 1: Calcolo della Tensione di Picco

Problema: Un segnale sinusoidale ha una tensione efficace di V_{rms} = 10 \, \text{V}$V_{rms} = 10 \, \text{V}$. Calcola la tensione di picco V_p$V_p$.

Soluzione:
Utilizzando la relazione tra tensione di picco e tensione efficace:
V_p = V_{rms} \sqrt{2} = 10 \cdot \sqrt{2} \approx 14.14 \, \text{V} $V_p = V_{rms} \sqrt{2} = 10 \cdot \sqrt{2} \approx 14.14 \, \text{V}$

Esercizio 2: Rilevatore di Picco Positivo

Problema: Un rilevatore di picco positivo è collegato a un segnale che raggiunge un picco di V_p = 5 \, \text{V}$V_p = 5 \, \text{V}$. Se il diodo ha una caduta di tensione di 0.7 \, \text{V}$0.7 \, \text{V}$, qual è la tensione di uscita del rilevatore di picco?

Soluzione:
La tensione di uscita del rilevatore di picco sarà:
V_{out} = V_p - V_f = 5 - 0.7 = 4.3 \, \text{V} $V_{out} = V_p - V_f = 5 - 0.7 = 4.3 \, \text{V}$
dove V_f$V_f$ è la caduta di tensione del diodo.

Esercizio 3: Rilevatore di Picco Negativo

Problema: Un rilevatore di picco negativo è collegato a un segnale che raggiunge un picco negativo di V_{n} = -3 \, \text{V}$V_{n} = -3 \, \text{V}$. Se il diodo ha una caduta di tensione di 0.7 \, \text{V}$0.7 \, \text{V}$, qual è la tensione di uscita del rilevatore di picco negativo?

Soluzione:
La tensione di uscita del rilevatore di picco negativo sarà:
V_{out} = V_n + V_f = -3 + 0.7 = -2.3 \, \text{V} $V_{out} = V_n + V_f = -3 + 0.7 = -2.3 \, \text{V}$

Esercizio 4: Tempo di Risposta

Problema: Un rilevatore di picco ha una resistenza di R = 1 \, \text{k}\Omega$R = 1 \, \text{k}\Omega$ e una capacità di C = 1 \, \mu\text{F}$C = 1 \, \mu\text{F}$. Calcola il tempo di risposta \tau$\tau$ del circuito.

Soluzione:
Il tempo di risposta \tau$\tau$ è dato dalla formula:
\tau = R \cdot C $\tau = R \cdot C$
Sostituendo i valori:
\tau = 1000 \cdot 1 \times 10^{-6} = 0.001 \, \text{s} = 1 \, \text{ms} $\tau = 1000 \cdot 1 \times 10^{-6} = 0.001 \, \text{s} = 1 \, \text{ms}$

English version

Peak Detector Exercises

Peak Detectors

A peak detector is an electronic device used to measure and record the maximum value (peak) of an electrical signal. These devices are commonly used in signal measurement and analysis applications, such as oscilloscopes and test instruments.

Key Concepts

1. Peak: The maximum value of an electrical signal. It can be a positive or negative peak, depending on the direction of the signal.

2. Positive Peak Detector: A circuit that measures and holds the maximum positive value of a signal. It uses a diode to allow only the positive portion of the signal to pass.

3. Negative Peak Detector: A circuit that measures and holds the maximum negative value of a signal. It uses a diode similar to the positive peak detector, but for the negative portion of the signal.

4. Response Time: The time it takes for the peak detector to respond to a change in the signal. It is affected by the capacitance and resistance in the circuit.

5. Peak Voltage: The maximum voltage reached by a signal. For a sinusoidal signal, the peak voltage V_p$V_p$ is related to the effective voltage V_{rms}$V_{rms}$ by the relation:
   V_p = V_{rms} \sqrt{2} $V_p = V_{rms} \sqrt{2}$

Exercises

Exercise 1: Calculating the Peak Voltage

Problem: A sinusoidal signal has an effective voltage of V_{rms} = 10 \, \text{V}$V_{rms} = 10 \, \text{V}$. Calculate the peak voltage V_p$V_p$.

Solution:
Using the relationship between peak voltage and rms voltage:
V_p = V_{rms} \sqrt{2} = 10 \cdot \sqrt{2} \approx 14.14 \, \text{V} $V_p = V_{rms} \sqrt{2} = 10 \cdot \sqrt{2} \approx 14.14 \, \text{V}$

Exercise 2: Positive Peak Detector

Problem: A positive peak detector is connected to a signal that peaks at V_p = 5 \, \text{V}$V_p = 5 \, \text{V}$. If the diode has a voltage drop of 0.7 \, \text{V}$0.7 \, \text{V}$, what is the output voltage of the peak detector?

Solution:
The output voltage of the peak detector will be:
V_{out} = V_p - V_f = 5 - 0.7 = 4.3 \, \text{V} $V_{out} = V_p - V_f = 5 - 0.7 = 4.3 \, \text{V}$
where V_f$V_f$ is the voltage drop of the diode.

Exercise 3: Negative Peak Detector

Problem: A negative peak detector is connected to a signal that reaches a negative peak of V_{n} = -3 \, \text{V}$V_{n} = -3 \, \text{V}$. If the diode has a voltage drop of 0.7 \, \text{V}$0.7 \, \text{V}$, what is the output voltage of the negative peak detector?

Solution:
The output voltage of the negative peak detector will be:
V_{out} = V_n + V_f = -3 + 0.7 = -2.3 \, \text{V} $V_{out} = V_n + V_f = -3 + 0.7 = -2.3 \, \text{V}$

Exercise 4: Response Time

Problem: A peak detector has a resistance of R = 1 \, \text{k}\Omega$R = 1 \, \text{k}\Omega$ and a capacitance of C = 1 \, \mu\text{F}$C = 1 \, \mu\text{F}$. Find the response time \tau$\tau$ of the circuit.

Solution:
The response time \tau$\tau$ is given by the formula:
\tau = R \cdot C $\tau = R \cdot C$
Substituting the values:
\tau = 1000 \cdot 1 \times 10^{-6} = 0.001 \, \text{s} = 1 \, \text{ms} $\tau = 1000 \cdot 1 \times 10^{-6} = 0.001 \, \text{s} = 1 \, \text{ms}$