Eléctronica

Objetivo General:

Realizar el análisis de respuesta en frecuencia (en Hz) de un circuito pasivo utilizando para ello la técnica de diagramas de bode y conceptos de circuitos resonantes.

Exposición:

Un filtro es construido con base en el circuito que se muestra en la figura N°1

Procedimiento:

1. Anote los valores comerciales y experimentales de los elementos a utilizar.

Resistencias Ω Capacitores f

Valor Teórico Valor Experimental Valor Teórico Valor Experimental

470Ω 468Ω 4.7uf 4.66uf

100Ω 101Ω 247nf 243nf

4.7KΩ 4.68KΩ

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2. Encuentre la fusión de transferencia G(S)= Vo (s) / Ve (s). En forma literal y numérica para los valores dados en el circuito.

Numérica:

Literal:

3. Encuentre la frecuencia de media potencia en el circuito simulado y en Excel.

Datos de Excel

f (Hz) db

60 -3.015869018

35050 -3.003042725

Datos de la Simulación (TINA)

f (Hz) db

60.4 -3.04

35051 -3.01

4. Obtenga la respuesta en frecuencia (Bode de Magnitud y de Fase) utilizando el software simulador de circuitos.

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5. Construya dos tablas de Excel. La primera utilizando la función de transferencia encontrada en el punto 3.

f w j # S=jw Numerador de H Denominador de H

1 6.283 i 0.892 6.28318530717959i 0.999999589424457+0.000168389366232413i 0.999999634429853+0.0128176980266464i

2 12.566 i 0.892 12.5663706143592i 0.999998357697828+0.000336778732464827i 0.999998537719412+0.0256353960532928i

3 18.850 i 0.892 18.8495559215388i 0.999996304820112+0.00050516809869724i 0.999996709868677+0.0384530940799392i

H Magnitud db Fase

0.891855359076355-0.0112813334855265i 0.891926707 -0.993416639 -0.72471205

0.891421720013507-0.0225515751904257i 0.891706934 -0.995557123 -1.44918449

0.890699932545653-0.0337996695644872i 0.891341005 -0.999122275 -2.173178182

6. Con base a la tabla de Excel construya la tabla los gráficos de bode de magnitud y fase para dicha ecuación de transferencia. Estos son los diagramas exactos

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7. Obtenga para el circuito ancho de banda, frecuencia central, frecuencias de media potencia, factor de calidad.

Frecuencias de media potencia

f (Hz) db

60 -3.015869018

35050 -3.003042725

Fo = √(f1*f2) (Frecuencia central)

Fo = √(60*35050) = 1450.17 Hz

ΔB= f2-f1 (Ancho de banda)

ΔB= 35050 – 60 = 34990 Hz

Q= fo/ΔB

Q= 1450.17 Hz / 34990 Hz = 0.04%

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8. Arme el circuito de la figura y realice el barrido de frecuencia. Para un rango de frecuencia adecuado complete la siguiente tabla (tome como mínimo 40 valores) para cada valor seleccionado de la frecuencia verifique el voltaje de entrada se mantiene constante en el valor dado para cada medición (sugerencia 5Vrms). Recuerde dar especial atención en los valores cercanos a las frecuencias de esquina o de cruce y alrededor de la frecuencia central.

Datos Experimentales

f Vo Ve H Fase db

20 2 1.73 1.15606936 -13.1 -4.76092206

30 2 1.668 1.19904077 -19.87 -4.44392093

40 2 1.48 1.35135135 -25.48 -3.40523431

50 2 1.51 1.32450331 -31.14 -3.57953895

60 2 1.43 1.3986014 -35.85 -3.10672075

70 2 1.342 1.49031297 -39.81 -2.55505032

80 2 1.26 1.58730159 -43.48 -2.0074109

90 2 1.183 1.69061708 -46.65 -1.45969489

100 2 1.115 1.79372197 -49.32 -0.94549735

110 2 1.049 1.90657769 -51.87 -0.41550976

550 2 0.237 8.43881857 -72.07 -12.5050331

700 2 0.172 11.627907 -70.56 -15.2894311

800 2 0.142 14.084507 -68.54 -16.9542331

900 2 0.117 17.0940171 -68.04 -18.6362828

1000 2 0.095 21.0526316 -65.52 -20.4455279

1100 2 0.08 25 -60.09 -21.9382003

1200 2 0.062 32.2580645 -57.02 -24.1521662

1300 2 0.05 40 -48.67 -26.0205999

1400 2 0.039 51.2820513 -35.78 -28.1787079

1500 2 0.033 60.6060606 -19.98 -29.6297212

1590 2 0.031 64.516129 14.006 -30.1727661

1800 2 0.036 55.5555556 29.8 -28.87395

2000 2 0.048 41.6666667 48.96 -26.3751753

2400 2 0.077 25.974026 63.07 -22.2701855

2800 2 0.106 18.8679245 68.54 -19.4938827

3200 2 0.134 14.9253731 71.42 -17.457904

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