Laboratorio de electronica analoga 2

Informe de laboratorio #1

Resumen Los circuitos osciladores, rectificadores de onda y convertidores de voltaje son elementos cuyas funciones nos permiten obtener voltajes de DC fijos, eliminar los factores de rizados de las señales y a partir del uso de elementos como amplificadores, capacitores y resistencias generar ondas a partir de un voltaje de DC.

Índice de Términos – Amplificador, capacitor, filtro, oscilador, regulador, resistencia, voltaje

I. INTRODUCCION

Este informe de laboratorio expone algunos de los circuitos básicos para regular voltaje, generar ondas y eliminar factores de rizo, donde también se pone en evidencia el procedimiento matemático de cada uno de estos circuitos, así como la simulación respectiva de estos con la cual se permitió tener un entendimiento más sencillo de cómo funcionan estos y así obteniendo resultados que se adaptan a la teoría planteada en cada uno de estos fenómenos.

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• OSCILADOR DE PUENTE WIEN

El oscilador puente de Wien es un oscilador utilizado para generar ondas sinusoidales que van desde los 5 Hz a los 5 MHz.

A diferencia del oscilador por corrimiento de fase, tiene menos componentes y el ajuste de la frecuencia de oscilación es más fácil, motivo por el cual es más utilizado.

El circuito básico consta de un amplificador y una red de adelanto/atraso compuesto de dos redes RC, una serie y otra paralelo. Los dos valores de resistencias y condensadores son iguales tal y como lo vemos a continuación:

FIG.1 CIRCUITO BÁSICO OSCILADOR DE PUENTE DE WIEN

El denominado oscilador en puente de Wien. Se utiliza cuando trabaja en bajas frecuencias en estos casos no donde la frecuencia es baja no es recomendable usar los osciladores tipo LC, debido a que el tamaño de la bobina y de la resistencia tendrían que ser demasiado grandes y caros. Para sustituirlos vamos a usar una red desfasadora formada por RC, es decir, resistencias y condensadores, como es el caso del ya mencionado oscilador en puente de Wien. Está constituido por una etapa oscilante, dos etapas amplificadoras, formadas por dos transistores. El circuito está conectado en emisor común y al tener dos etapas en cascada la señal es desfasada 360º y después vuelve a ser realimentada al circuito puente. La señal de salida del segundo transistor se aplica al circuito puente constituido por dos resistencias y también es aplicada a la entrada del puente de Wien, que es el circuito oscilante formado por una resistencia y un condensador. La frecuencia de oscilación viene determinada por los valores de la resistencia y del condensador que forman el puente de Wien. Este tipo de circuitos presenta una gran estabilidad a la frecuencia de resonancia. A parte de ésta tiene como ventajas su fácil construcción, un gran margen de frecuencias en las que trabaja perfectamente y la posibilidad de obtención de una onda sinusoidal pura cuando tienen la suficiente ganancia como para mantener las oscilaciones. Dentro de sus inconvenientes podemos mencionar que se pueden producir pérdidas en las resistencias y una salida variable con la frecuencia de resonancia.

• Formulación Matemática

El oscilador de wien requiere de una frecuencia de entrada la cual se expresa utilizando

Donde f0 es la frecuencia de oscilación y Si, en particular, los valores son R1= R2=R y C1=C2= C, la frecuencia del oscilador es

Ademas la ganancia del amplificador seria:

Para el caso de la simulación que se realizó, se utilizó el tratamiento matemático mencionado anteriormente y se obtuvo lo siguiente:

Se utilizó dos resistencias R1=R2= 51k y dos capacitores de 0.1F

Para obtener una fo de 3120Hz así:

Y para la ganancia de nuestro amplificador usamos unas resistencias de 100k y 210k resultando:

Con el modelo matematico terminado se procedio a realizar el esquema circuital según la teoria del oscilador de wien.

• Simulacion.

FIG 1.2 SIMULACION DE OSCILADOR DE WIEN.

Para la simulacion se ultizo el programa multisim® online de la NI® al simular el circuito se evidencio que el proceso de oscilacion es tardio esto se debe a la influencia de los capacitores que generan el desfase mencionado anteriormente . Dado a que estos requieren un intervalo de tiempo para que estos se carguen y se descarguen nuevamente, sin embargo se pudo captar el proceso de formacion de la oscilacion esperada luego de este breve intervalo de tiempo y posterior a esto la oscilacion se mantuvo estable y de manera constante tal y como se esperaba acorde a la teoria.

FIG.1.3 GRAFICA DE OSCILACION DE

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