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Análisis en frecuencia de amplificador transistorizado emisor común
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Estudiar las características más importantes de las respuestas de sistemas de primer orden y segundo orden. cualquiera a uno de primer o de segundo segundo orden. Aproximación de un sistema de orden cualquiera Estudiar el efecto de dominancia de polos.
1.- Interpretación física de la función de transferencia: reconstruir los diagramas de Bode y Nyquist de las siguientes funciones de transferencia. a)
Se observa que las gráficas reconstruidas con la ayuda del excel salen muy idénticas a los diagramas de bode que nos da el Matlab, esto quiere decir que las frecuencias tomas y los pasos seguidos han sido los correctos
2.- Influencia de polos y ceros en los diagrama de frecuencia: apartados de a) a f), comentar los resultados. En los casos planteados se debe comparar los diagramas de Bode simplificados y reales. a) Diseñar un filtro pasabajo con frecuencia de corte de 20 radianes/s. La ganancia para frecuencias inferiores a la de corte debe ser de 20 decibelios. Para frecuencias superiores a la de corte la pendiente deber ser de -40 decibelios/década.
1 1 20
=
= 0.05 =
Se pide una ganancia de 20 db
20 ∗ log || = 20 || = 10 = () =
10 (0.05 1)
b) Diseñar un filtro pasa alta con frecuencia de corte de 10 radianes/s. La ganancia para frecuencias inferiores a la de corte debe ser de 40 decibelios. Para frecuencias superiores a la de corte la pendiente deber ser 60 decibelios/década.
Diseñar un filtro pasa banda con una frecuencia de corte inferior (wm) de 100 radianes/s y una de corte superior (wn) de 250 radianes/s. La ganancia de este filtro es 40 decibelios
d) Proponer una aplicación o ejemplo práctico (Utilizar de preferencia la función de transferencia de proceso del trabajo del c urso), analizar y comentar su comportamiento según el diagrama de Bode del mismo. Una aplicación del diagrama de Bode es la eliminación de los ruidos y disturbios presentes en los componentes y sensores electrónicos tal es el caso del IMU (unidad de medición inercial) que necesita de un filtro para su precisión e) Elaborar metodología paso a paso (detallada) de cómo obtener una función de transferencia en base a un diagrama de Bode. Dar 2 ejemplos.
Primero reconocer que tipo de diagrama es ya sea pasabajo, pasa alto, pasabanda
Luego ver qué tipo de grafica es comparándolas con los diagramas de bode de funciones conocidas.
Ya que en el diagrama de bode se respeta la superposición, la función de transferencia será la multiplicación de los diagramas de bode de funciones conocidas.
Por ejemplo:
f)
Identificar limitaciones, ventajas y desventajas del uso del diagrama de Bode. Dar ejemplos. Ventajas:
Al cumplir el principio de superposición, el diagrama de bode vendría a ser la multiplicación de magnitudes.
Nos brinda los límites de estabilidad para los lazos cerrados por retroalimentación aun cuando se tenga un tiempo muerto en el lazo.
Puedo determinar el desfase de la función transferencia del proceso. ES mucho más fácil en el trazo que el diagrama de Nyquist. En ausencia de una computadora, los trazos de bode se pueden bosquejar de manera aproximada
Desventajas: La estabilidad absoluta y relativa del sistema de fase no mínima no se puede determinar desde Bode.
CONCLUSIONES
Si la función de transferencia es una función racional, entonces el diagrama de Bode se puede aproximar con segmentos rectilíneos .
El diagrama de bode permite evaluar el desplazamiento en fase de una señal a la salida del sistema respecto a la entrada para una frecuencia determinada.
El diagrama de Bode proporciona información útil sobre la frecuencia.
“AÑO DEL BUEN SERVICIO AL CIUDADANO ”
PROGRAMA ACADÉMICO DE INGENIERÍA MECÁNICO-ELÉCTRICA
