Laboratorio de Electrónica Lineal Sánchez Rodríguez Arturo Juárez Monroy Luis Manuel Grupo: 6CM1
Profesora: Vega Reyes Gabriel
Fecha de Inicio: Fecha de Terminación: 5 de Octubre del 2011 Fecha de entrega: 11 de octubre del 2011 .
C1
R1
R2 Vent
Rent C2
Vsal
OBJETIVOS: -
Familiarizarse con el equipo y las técnicas de medición, como: Medir el factor de atenuación del A.C en F. Medir la impedancia de entrada en función de la frecuencia. Medir el desfasamiento de la señal de salida respecto a la entrada en función de la frecuencia. Reconocer cuando un A.C en F está bien compensado.
Y para un filtro pasa bajas: -
Medir el factor de atenuación, desfasamiento entre señales en función de la frecuencia, así también como la frecuencia de corte. Simular ambos arreglos en Workbench y Pspice.
ANTECEDENTES. -
Definiciones como: Regla del divisor de voltaje, factor de atenuación, ganancia, decibel, graficas de bode, frecuencia de corte.
Problema: - Llevar armado el circuito a laboratorio. Fig. 1.1 - Calcular K.
C1 0.001µ R1 10k
R2
Rent
1.2k
12k
Cent 0.01µ
Fig. 1.1 A.C en Frecuencia.
Para el A.C en F (Fig. 1.1), obtener la gráfica del factor de atenuación en función de la frecuencia (variar esta hasta la máxima que proporciona el generador). Para la gráfica preparar una tabla que muestre las siguientes variables (Vent, Vsal, K, KdB) contra frecuencia.
Después de traer el circuito armado de la Fig. 1.1 conectamos a la entrada el generador de señales y lo pusimos a una frecuencia de x1(Hz) puesto que la perilla para variar la frecuencia por pasos y no por décadas no servía la frecuencia tomaba diversos valores, de igual forma a la entrada conectamos una canal del osciloscopio (CH1), y a la salida, o sea en paralelo a Cent (CH2). Continuación variamos haca adelante la perilla de las décadas(x1, x10, x100, etc.), hasta completar nuestra tabla y los cálculos de la siguiente tabla.
20.8 25.2 25.6 25.8 24.8 23.2
2.8 2.6 2.76 13.1 22 20.4
0.1 0.1 0.107 0.5 0.88 0.87
-20 -19.72 -19.34 -5.88 -1.04 -1.11
Grafica de Bode de la KdB (La grafica en papel logarítmico se presenta en el apéndice #1). Obtener la gráfica de la impedancia en función de la frecuencia, variando esta para todo el rango proporcionado por el generador, Preparar una tabla que muestre las siguientes variables (Vg, Vent=Vg/2, Zent).
20.8 25.2
10.2 12.2
11.01kΩ 11.1 kΩ
25.6 25.8
11.4 3.72
11.02 kΩ 7.58 kΩ
24.8 23.2
2.04 0.364
1.23 kΩ 0.2 kΩ
Conectamos un potenciómetro a la entrada del A.C en F lo cual por inspección nos daba un circuito muy conocido por nosotros, “El Divisor de voltaje”, después dejamos fijo el potenciómetro, hicimos la tabla para valores de frecuencia x1 la Zent era la misma que la del potenciómetro pues su voltaje era la mitad de la que proporcionaba el generador, osea Vent = Vg/2 y asi proseguimos aumentando la frecuencia y ajustando el potenciómetro para que siempre se cumpliera la condición anterior. La grafica de Zent se muestra en el apéndice #1. Mida el desfasamiento que existe entre la señal de salida y la de entrada variando la frecuencia todo el rango del generador. Preparar una tabla que muestre las variables (NᎮ,
NᎾ, Ꮎ) contra la frecuencia.
Conectamos el canal 1(CH1) a la entrada del A.C en F y el canal 2 (CH2) a la salida de este, y proseguimos como decía la sugerencia de medición, ajustar la señal de entrada y la de referencia procurando visualizar la señal con la máxima resolución en el osciloscopio casi los 10 cuadros del mismo y así proseguimos a variar nuestro generador desde la multiplicación de x1 hasta x1MHz checando así el desfase entre señales con la regla de 3 siguiente: Ꮎ=
(NᎾ*(360))/ NᎮ
*Nota: Los diez cuadros son porque siempre se buscó la resolución máxima para calcular el desfasamiento ósea que la onda de la onda de entrada solo se viera un ciclo entre todo el eje horizontal
0 0
10 10
0 0
0 0.1
10 10
0 4.2
0.1 1
10 10
4.2 36
Ruido
Ruido
Ruido
Gráfica del A.C en F de la fase contra la frecuencia. La grafica en papel logarítmico se muestra en el apéndice #1 Observar que es lo que pasa cuando se conecta en C1 un capacitor de mayor y de menor valor al calculado teóricamente, para ello excitar al atenuador con el tren de pulsos cuadrados.
El A.C en F con el capacitor preestablecido se visualiza un poco subcompensado, al conectar un capacitor de mayor valor el A.C en F se visualiza sobre-compensado para frecuencias cercanas a la de corte que fue de 15khz aproximadamente, para un capacitor de menor valor la onda cuadrada se observa sub-compensada y además un poco más ancha para frecuencia altas, y para bajas pareciera una señal triangular.
Grafica de las señales de entrada y salida con un C1 mayor al inicial
Gráfica del A.C en F para un C1 menor que el inicial. Empleando el circuito de la figura 2, realizar los puntos 1 y 3 para que de estas graficas se obtenga la frecuencia de corte superior del circuito.
R1 10kΩ
Rx
Rent
1.2kΩ
12kΩ
Cent 0.01µF
1.- Para el Filtro Pasa Bajas, obtener la gráfica del factor de atenuación en función de la frecuencia (variar esta hasta la máxima que proporciona el generador). Para la gráfica preparar una tabla que muestre las siguientes variables (Vent, Vsal, K, KdB) contra frecuencia.
5 13.2 13.6 13.8 14 13.8 14.4
480mv 1.36 1.4 1.38 1.22 1.12 1.06
0.096 0.103 0.103 0.1 0.087 0.081 0.074
-20.355 -19.74 -19.748 -20 -21.195 -21.813 -22.661
Gráfica del factor de atenuación KdB contra F(Hz). La grafica en papel logarítmico se muestra en el apéndice #2. Mida el desfasamiento que existe entre la señal de salida y la de entrada variando la frecuencia todo el rango del generador. Preparar una tabla que muestre las variables (N Ꭾ, NᎾ, Ꮎ) contra la frecuencia. Desarrollo practico del punto 3
Conectamos el canal 1(CH1) a la entrada del A.C en F y el canal 2 (CH2) a la salida de este, y proseguimos como decía la sugerencia de medición, ajustar la señal de entrada y la de referencia procurando visualizar la señal con la máxima resolución en el osciloscopio casi los 10 cuadros del mismo y así proseguimos a variar nuestro generador desde la multiplicación de x1 hasta x1MHz checando así el desfase entre señales con la regla de 3 siguiente: Ꮎ=
(NᎾ*(360))/ NᎮ
0 0
10 10
0 0
0 0.1
10 10
0 4.2
0.1 1
10 10
4.2 36
Ruido
Ruido
Ruido
Gráfica de la fase contra la frecuencia. La grafica en papel logarítmico se muestra en el apéndice #2.
Conclusiones:
Durante esta práctica comprendí la relevancia que tiene la frecuencia en los circuitos electrónicos, que para diferentes valores se obtienen diferentes voltajes, atenuaciones, y graficas además la herramienta de as Graficas de Bode ayuda a descubrir el
comportamiento de un circuito de una manera muy simple, se tuvieron que hacer varios cálculos a diferentes frecuencias y se aterrizó el concepto de frecuencia de corte, implícitamente ancho de banda, atenuación y desfasamiento, y en particular para el A.C en F los efectos sobre-compensado y sub-compensado, fue una práctica de muchas mediciones y muy ilustrativa.
Con esta práctica pude observar el comportamiento de una señal al pasar por un ACF (se reduce la señal de entrada a la cantidad deseada) es de gran importancia el circuito ya que se usa en diferentes instrumentos de medición, en el caso del circuito pasa bajas llego a la conclusión que a bajas frecuencias la reactancia capacitiva se va a infinito (circuito abierto) y el Vsal=Vent y a alta frecuencias la reactancia capacitiva se aproxima a cero (corto circuito) por lo tanto el Vsal tiende a cero.
