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7/23/2019 SEII 15 16 Bloque 1 Clase 1
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Introduccin
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Sistemaelectrnico
Seales de entrada Seales de salida
2
Especificaciones: lo que queremos que el sistema haga
Esencial saber definirlas bien Integracin de sistemas: gran parte de la actividad tcnica en
relacin a la electrnica consiste en especificar equipos o comprarlos disponibles en el mercado para integrarlos en otros sistemas
Energa
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Especificaciones
aractersticas del sistema no electrnico con el que se interact!a
"epende de la aplicacin: rango de las magnitudes fsicas a medir
#presin$ temperatura$ masa% o correspondientes a los actuadores$ etc
Especificaciones elctricas
&
aractersticas de las seales de entrada ' salida (limentacin$ seguridad$ E)$ #tensiones alimentacin $ aislamiento$
niveles de perturbaciones electromagnticos soportables$ etc%
*tras especificaciones
)uchas veces es lo que quiere el cliente
)ec+nicas
omunicaciones
,endimiento$ tamao ' coste
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Sensores y actuadores
-loques sistema electrnico. E/emplo: Sistema de audio
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Micrfono
(sensor)
Amplificacin
y filtradoA/D
Filtrado avanzado,
Compresin,etcD/A
Amplificacin
y filtrado
Altavoz
(actuador)
Fuente de alimentacin
Enigineering: our digital future., G. Orsak el al; Pearson Education 2004
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Instrumentacin electrnica: tcnica que se ocupa de la medicin
de cualquier tipo de magnitud fsica$ de la conversin de la misma a
magnitudes elctricas ' de su tratamiento para proporcionarinformacin adecuada a un sistema de control$ a un operador
humano o a ambos
Sistema electrnico de instrumentacin
3roceso4ransductor
(condiciona
miento de
seal
"igitali5acin
' (dquisicin
3rocesamiento
(lmacenamiento
6isuali5acin
Sealanalgica
Sealelctrica
-us decomunicacin
)agnitud
fsica
ontenido de la asignatura
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lo!ue I
Sistemas "lectrnicos Anal#icos
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Seales
8
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-ibliografa
9es!s raile ; Instrumentacin aplicada a la ingeniera ;
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@na seal representa la variacin de una magnitud a lo largo
del tiempo. En un sistema electrnico la magnitud que varaes$ en la ma'ora de los casos$ la tensin #diferencia de
potencial% entre dos puntos o la corriente.
1=
Aas seales analgicas son continuas en el tiempo ' en losvalores de amplitud. Se pueden describir en el dominio del
tiempo o en el dominio de la frecuencia #amplitud$ en d-$ '
desfase frente a frecuencia en escala logartmica%
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En un sistema electrnico de instrumentacin encontramosdos tipos de seales:
Seales peridicas #normalmente generadas por los sistemas electrnicos%
Seales aleatorias #proporcionales a la magnitud fsica medida ascomo a variables de influencia$ ruido e interferencias%
E em los de formas de onda t icas en circuitos:
11
Seal sinusoidal
Seal pulsada
Seal eBponencial
6#t%CDsin
(C amplitud o valor de pico
FCpulsacinG FC2HDf G fCfrecuenciaG fC14G 4Cperiodo
6 #t%CDJ G
K C constante de tiempo
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1&
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10
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Seal formada por 2 tonos #tecla L8M%$ 82 N5$ 1&& N5
"escripcin de seales en el dominio del tiempo
"escripcin en el dominio de la frecuencia
(mplitud
"esfase
"escripcin de seales
1
)isma magnitud
#misma potencia en ambas frecuencias%
0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.01-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Tiempo [s]
Amplitud[au]
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
Frecuencia [Hz]
Magnitud
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Ma#nitud y fase en el dominio de la frecuencia
Son necesarias las dos variables para definir la seal.
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04-1
0
1
1
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04-1
0
1
1
1== N5
1
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04-1
0
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04-2
0
2
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04-1
0
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04-2
0
2
4iempo OsP 4iempo OsP
2== N5
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El desfase de una seal se refle/a en un despla5amiento en el tiempo
ftd
=
"esfase #Q%
Esto se
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Aa magnitud ' la fase se representan de manera con/unta utili5ando n!meros comple/os
E/e real
E/e/
R C & 0/
rad927.0
5
=
=
N
N
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04
Tiempo [s]
laboratorio
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Descripcin de se$ales aleatorias
B#t%
t
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(unque una seal sea aleatoria se pueden acotar sus valores de amplitud ' frecuencia$
que son los datos m+s relevantes para el diseo de sistemas electrnicos
#e/. Sistema de audio%
uncin de densidad de probabilidad #o amplitud%: p#B% frente a B
uncin de densidad espectral: S#f% frente a f
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3roceso4ransductor
(condiciona
miento de
seal
Seal
analgica
Seal
elctrica)agnitud
fsica
Sistemas
1?
Sistema electrnico encargado del acondicionamiento
' procesamiento de seales analgicas
3ara el an+lisis ' el diseo de sistemas electrnicos analgicos
se recurre a la %eor&a de Sistemas 'ineales Continuos
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2=
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)
#t%
'#t%
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Descripcin de sistemas
En el dominio del tiempo #respuesta al impulso$ respuesta al escaln%
h#t%
Seal de
entradaSeal de
salida
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uncin de transferencia N#/F% #describe el comportamiento estacionario%
,espuesta en amplitud:TN#/ F %T
,espuesta en fase
uncin del sistema N#s%
s es una frecuencia comple/a
js +=
)cos()(
+= tAetx t
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N#s%
Seal de
entradaSeal de
salida
uncin del sistema N#s%
s es una frecuencia comple/a
js +=
)cos()(
+= tAetx t
lano s
2&
.
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.
.
.
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.
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.
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.
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E/e real #%
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