CIRCUITOS ELECTRICOS

UNIVERSIDAD CENTRAL DE COLOMBIA

NOMBRES: MARIA PAULA SANCHEZ – JHON RODRIGUEZ – DAVID RODRIGUEZ

ELECTRONICA II

TALLER TERCEL CORTE

TALLER ELECTRÓNICA TERCER CORTE

PROBLEMAS CAPITULO 1

1.21 Calcule f0 para un circuito serie con L=125µH y C=10pF

f0=1/(2π√(125μH*10ρF)) Frecuencia para un circuito RLC con inductancia y reactancia en serie.

f0 = 4.5MHz

1.22 Calcule f0 para un circuito serie con L=250µH y C=20pF

f0=1/(2π√(250μF*20ρF))

f0 = 2.25MHz

1.23 Calcule f0 para un circuito paralelo con L=400µH y C=200pF

f0=1/(2π√(400μH*200ρF))

f0 = 562.7kHz

1.24 Calcule f0 para un circuito serie con L=4µH y C=28pF

f0=1/(2π√(4μH*28ρF))

f0 = 15MHz

1.25 ¿Qué valor de inductancia se debe conectar en serie con un capacitor de 120 pF para obtener f0 de 500 kHz?

L=1/(4π^2 〖(500kHz)〗^2 120ρF)

L=844.3µH

1.26 ¿Qué valor de inductancia se debe conectar en serie con un capacitor de 25pF para obtener f0 de 5 MHz?

L=1/(4π^2 〖(5MHz)〗^2 25ρF)

L=40.5µH

1.27 ¿Qué valor de capacitancia se debe conectar en serie con un inductor de 12 µH para obtener f0 de 2.5 MHz?

C=1/(4π^2 〖(2.5 MHz)〗^2 12µH)

L=337.7pF

1.28 ¿Qué valor de inductancia se debe conectar en paralelo con un inductor de 2.5 µH para obtener f0 de 10 MHz?

C=1/(4π^2 〖(10MHz)〗^2 2.5µH)

L=101.3pF

1.29observe la figura 1.21. C=200pF L=5.06µH VA=120mV y calcule: a)fo,b)Xl y Xc, c)Zr a fo, d) I a fo. e) Θz a fo, f) Q, g)Vl y Vc a fo, h)Bw, i) f1 y f2 respectivamente

a) f0=1/(2π√(5.06μH*200ρF))

f0 = 5MHz

b) XL=2πF0L=2π*5MHz*5.06µH

XL=159,06Ω

XC=1/2πF0C=1/(2π*5MHz*200pF)

XC=150.15Ω

c) ZT=√(R^2+〖(XL+XC)〗^(2 ) ) = √(〖6.36〗^2+0^2 )

ZT=6.36Ω

d) I=VA/rs=120mV/6.36Ω=18.7mA

e) Θz= arctanX/R=0/6.36=0

f) Q=XL/rs=159/6.36= 25

g) VL=VC=Q*VA= 25*120mV= 3V

h) BW=fo/Q=5MHz/25=200kHz

i) f1=f0-BW/2=5MHz-200kHz/2

f1=4.9MHz

f2=f0+ BW/2=5MHz+200kHz/2

f2=5.1MHz

1.30 repita el problema 1.29 con un valor de 50pF paraC

C=50pF L=5.06µH VA=120mV

f0=1/(2π√(5.06μH*50ρF))

f0 = 10MHz

XL=2πF0L=2π*10MHz*5.06µH

XL=318Ω

XC=1/2πF0C=1/(2π*10MHz*50pF)

XC=318Ω

ZT=√(R^2+〖(XL+XC)〗^(2 ) ) = √(〖6.36〗^2+0^2 )

ZT=6.36Ω

I=VA/rs=120mV/6.36Ω=18.7mA

Θz= arctanX/R=0/6.36=0

Q=XL/rs=318Ω/6.36Ω= 50

VL=VC=Q*VA= 50*120mV= 6V

BW=fo/Q=10MHz/50= 200kHz

f1=f0-BW/2=10MHz-200kHz/2

f1=9.9MHz

f2=f0+ BW/2=10MHz+200kHz/2

f2=10.1MHz

1.31 Suponga que el valor de C es de C=50pF y calcule :a)fo,b)Xl y Xc, c)Zr a fo, d) I a fo. e) Θz a fo, f) Q

XL=2πF1L=2π*9.9MHz*5.06µH

XL=314.75Ω

XC=1/2πF0C=1/(2π*9.9MHz*50pF)

XC=321.525Ω

X=XC-XL =321.525Ω-314.75Ω

X=6.77525Ω

ZT=√(R^2+X^2 ) = √(〖6.36〗^2+〖6.77525〗^2 )

ZT=9Ω

I=VA/Z=120mV/9Ω=13.33mA

Θz= arctan- X/R=arctan⁡- 6.77525/6.36=- 45ᶱ

XL=2πF2L=2π*10.1MHz*5.06µH

XL=321.11Ω

XC=1/2πF0C=1/(2π*20.2MHz*50pF)

XC=325.258Ω

X=XC-XL =325.258Ω -321.11Ω

X=5.95017Ω

ZT=√(R^2+X^2 ) = √(〖6.36〗^2+〖5.95017Ω〗^2 )

ZT=9Ω

I=VA/Z=120mV/9Ω=13.33mA

Θz= arctan- X/R=arctan 6.77525/6.36=45ᶱ

1.32 C=30pF L=60µH VA=50mV rs=18.8Ω

f0=1/(2π√(60μH*30ρF))

f0 = 3.75MHz

XL=2πF0L=2π*3.75MHz*60µH

XL=1,41kΩ

XC=1/2πF0C=1/(2π*3.75MHz*30pF)

XC=1.41kΩ

ZT=√(R^2+〖(XL+XC)〗^(2 ) ) = √(〖18.8〗^2+0^2 )

ZT=18.8

I=VA/rs=50mV/18.8Ω=2.66mA

Θz= arctanX/R=0/6.36=0

Q=XL/rs=1.41kΩ/18.8Ω= 75

VL=VC=Q*VA= 75*50mV= 3.75V

BW=fo/Q=10MHz/75= 50kHΩz

f1=f0-BW/2=3.75MHz-50kHz/2

f1=3.725MHz

f2=f0+ BW/2=5MHz+50kHz/2

f2=3.775MHz

1.33 ¿Cuánta Resistencia hay que agregar para obtener un BW=75kHz?

BW=fo/Q= Q=fo/BW= Q=3.75MHz/75kHz

Q=50

rs1= XL/Q=1.41kΩ/50

rs1=28.2Ω

R=rs1-rs =28.2Ω-18.8Ω

R=9.4Ω

1.34 C=15pF L=120H VA=50mV

f0=1/(2π√(120μH*15ρF))

f0 = 3.75MHz

XL=2πF0L=2π*3.75MHz*120µH

XL=2,83kΩ

XC=1/2πF0C=1/(2π*3.75MHz*15pF)

XC=2.83kΩ

ZT=√(R^2+〖(XL+XC)〗^(2 ) ) = √(〖18.8〗^2+0^2 )

ZT=18.8Ω

Q=XL/rs=2.83kΩ/18.8Ω= 150.5

VL=VC=Q*VA= 150.5*50mV= 7.5 V

BW=fo/Q=3.75MHz/150.5=25kHz

1.35 C=817.1pF L=45µH VA=10mV rs=2.83Ω

f0=1/(2π√(45μH*817.7ρF))

f0 = 830kHz

XL=2πF0L=2π*830K

Hz*45µH

XL=234.68Ω

XC=1/2πF0C=1/(2π*830kHz*817.1pF)

XC=234.68Ω

ZT=√(R^2+〖(XL+XC)〗^(2 ) ) = √(〖2.83〗^2+0^2 )

ZT=2.83Ω

I=VA/rs=10mV/2.83Ω=3.53mA

Q=XL/rs=234.68Ω/2.83Ω= 82.9

VL=VC=Q*VA= 82.9*10mV= 829mV

BW=fo/Q=830kHz/82.9=10kHz

f1=f0-BW/2=830kHz-10kHz/2

f1=825kHz

f2=f0+ BW/2=830kHz+10kHz/2

f2=835kHz

1.36 VA=10mV rs=2.83Ω L=22.5µF C=1634.2ρF

f0=1/(2π√(22.5μH*1634.2ρF))

f0 = 829.9kHz

XL=2πF0L=2π*829.9kHz*22.5µH

XL=117.338Ω

XC=1/2πF0C=1/(2π*829.9kHz3*1634.2pF)

XC=117.338Ω

ZT=√(R^2+〖(XL+XC)〗^(2 ) ) = √(2.83+0^2 )

ZT=2.83Ω

I=VA/rs=10mV/2.83Ω=3.53mA

Θz= arctanX/R=0/2.83=0

Q=XL/rs=117.338Ω/2.83Ω=41.46

VL=VC=Q*VA= 41.46*10mV= 414.6mV

BW=fo/Q=829.9kHz/41.46= 20.02 kHz

f1=f0-BW/2=829.9kHz-(20.02 kHz)/2

f1=819.99 kHz

f2=f0+ BW/2=829.9kHz+(20.02 kHz)/2

f2=840,004kHz

Para f1

XL=2πF1L=2π*819.99kHz*22.5µH

XL=115.9Ω

XC=1/2πF1C=1/(2π*819.99kHz*1634.2pF)

XC=118.7Ω

X=XC-XL =118.7Ω-115.9Ω

X=2.847Ω

ZT=√(R^2+X^2 ) = √(〖2.83〗^2+〖2.847〗^2 )

ZT=4Ω

I=VA/Z=10mV/4Ω=2.5mA

Θz= arctan- X/R=arctan⁡- 2.847Ω/2.83Ω=-45ᶱ

Q=XL/rs=819.987kHz/2.83= 40.96

BW=f1/Q=819.99kHz/40.96= 20kHz

Para f2

XL=2πF2L=2π*840.006 kHz*22.5µH

XL=118.753Ω

XC=1/2πF0C=1/(2π*840.006 kHz*1634.2pF)

XC=115.94Ω

X=XC-XL =118.753Ω-115.94Ω

X=2.81Ω

ZT=√(R^2+X^2 ) = √(〖2.83〗^2+〖2.81Ω〗^2 )

ZT=9Ω

I=VA/Z=10mV/4Ω=2.5mA

Θz= arctan- X/R=arctan 6.77525/6.36=45ᶱ

Q=XL/rs=819.987kHz/2.83= 41.96

BW=f2/Q=819.99kHz/41.96= 20kHz

1.37 VA=250µV rs=5.8Ω L=3.3µF rango de frecuencia = 14Mhz a 14.35 MHz

TR=(fo(máx)/f0(mín) )=14.35MHz/14.0MHz

TR=1.05

Cmáx=1/(4 π^2 〖fo〗^2 L)=1/(4 π^2 (14.0)^2 3.3µF)

Cmáx=37.28pF

Cmín=Cmáx/TR=37.28pF/1.05

Cmín=39.16pF

1.38 VA=250µV rs=5.8Ω L=3.3µH C=38.07pF

f0=1/(2π√(3.3μH*38.07ρF))

f0 = 14.2MHz

XL=2πF0L=2π*14.2MHz*3.3µH

XL=294.43Ω

XC=1/2πF0C=1/(2π*14.2MHz*38.07 pF)

XC=294.43Ω

ZT=√(R^2+〖(XL+XC)〗^(2 ) ) = √(5.8+0^2 )

ZT=5.8Ω

I=VA/rs=(250µV)/5.8Ω=43.1mA

Q=XL/rs=294.4Ω/5.8Ω=50.76

VL=VC=Q*VA= 50.76*250µV= 12.96mV

BW=fo/Q=14.2MHz/50.76= 279.7 kHz

1.39 Cuando L o C se reducen en un circuito LC en serie o en paralelo, ¿qué le sucede a la frecuencia resonante?

Cuando se tiene un circuito LC ya sea en serie o en paralelo, y se reducen sus valores la frecuencia resonante siempre va a disminuir, esto se debe a que la fórmula defo es

f0=1/(2π√LC)

1.40 determine la cantidad de resistencia contenida en un circuito RLC en serie si fo= 20MHZ, Q=30 y L=200uH

1.41 una inductancia de 3mHconectada en serie con una capacitancia se encuentra en estado resonante a 1MHZ. Si el factor Q de la bobina es de 40 a fo, calcule:

a)el valor requerido de C, b) la resistencia de la bobina rs, c)BW

1.42 en la figura 1-25, calcule lo sigui

1.43

1.44

1.45

1.46

1.47

1.48

1.49

1.50

1.51

1.52

PROBLEMAS CAPITULO 2

2.25 Av=50 B=0.01 Determine si el circuito oscila, si no determine Av

AvB=50*0.01

AvB=0.05<1 entonces no oscilará

Av≥1/B=1/0.01=100

Av debe ser ≥100

2.26 Av=50 B=0.04 Determine si el circuito oscila

AvB=50*0.04

AvB=2 ≥1 entonces el circuito oscilará

2.27 B= -0.05 determine el valor de Av

AvB=1 → Av=1/B=1/(-0.05)

Av=-20

2.28Av=100 B=0.01 Vsal=30V p-p Calcule Vfb

Vent=Vfb=B*Vsal

Vent=Vfb=0.01*30Vp-p

Vfb=0..03 Vp-p

2.29 C3= 38.6pF L1=1ooµH L2=5µH

fosc=1/(2π√(L*C))

LT=L1+L2=100µF+5µF

LT=105µF

fosc=1/(2π√(105µF*38.6pF))

fosc= 2.5MHz

B=(5µF)/(100µF)

B=0.05

XL1=2πFoscL1=2π*2.5MHz*100µH

XL=1.571kΩ

XL2=2πFoscL2=2π*2.5MHz*5µH

XL=78.54Ω

XC3=1/2πFoscC3=1/(2π*2.5MHz*38.6 pF)

...