Practica #2 ATENUADOR COMPENSADO EN FRECUENCIA

INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECNICA Y ELCTRICA

Laboratorio de Electrnica Lineal Snchez Rodrguez Arturo Jurez Monroy Luis Manuel Grupo: 6CM1

Profesora: Vega Reyes Gabriel

Fecha de Inicio: Fecha de Terminacin: 5 de Octubre del 2011 Fecha de entrega: 11 de octubre del 2011 Atenuador Compensado En Frecuencia.

C1

R1 R2Vent

Rent C2Vsal

OBJETIVOS:Familiarizarse con el equipo y las tcnicas de medicin, como: Medir el factor de atenuacin del A.C en F. Medir la impedancia de entrada en funcin de la frecuencia. Medir el desfasamiento de la seal de salida respecto a la entrada en funcin de la frecuencia. Reconocer cuando un A.C en F est bien compensado.

Y para un filtro pasa bajas: Medir el factor de atenuacin, desfasamiento entre seales en funcin de la frecuencia, as tambin como la frecuencia de corte. Simular ambos arreglos en Workbench y Pspice.

ANTECEDENTES. Definiciones como: Regla del divisor de voltaje, factor de atenuacin, ganancia, decibel, graficas de bode, frecuencia de corte.

Problema: - Llevar armado el circuito a laboratorio. Fig. 1.1 - Calcular K.

C1 0.001 R1 10k R2 1.2k Rent 12k Cent 0.01

Fig. 1.1 A.C en Frecuencia. DESARROLLO DE LA PRCTICA. 1.- Para el A.C en F (Fig. 1.1), obtener la grfica del factor de atenuacin en funcin de la frecuencia (variar esta hasta la mxima que proporciona el generador). Para la grfica preparar una tabla que muestre las siguientes variables (Vent, Vsal, K, KdB) contra frecuencia. Desarrollo en el Laboratorio. Despus de traer el circuito armado de la Fig. 1.1 conectamos a la entrada el generador de seales y lo pusimos a una frecuencia de x1(Hz) puesto que la perilla para variar la frecuencia por pasos y no por dcadas no serva la frecuencia tomaba diversos valores, de igual forma a la entrada conectamos una canal del osciloscopio (CH1), y a la salida, o sea en paralelo a Cent (CH2). Continuacin variamos haca adelante la perilla de las dcadas(x1, x10, x100, etc.), hasta completar nuestra tabla y los clculos de la siguiente tabla.

Frecuenciax1hz x10hz x100hz x1khz x10khz x100khz

Vent20.8 25.2 25.6 25.8 24.8 23.2

Vsal2.8 2.6 2.76 13.1 22 20.4

K0.1 0.1 0.107 0.5 0.88 0.87

KdB-20 -19.72 -19.34 -5.88 -1.04 -1.11

Grafica de Bode de la KdB (La grafica en papel logartmico se presenta en el apndice #1). 2.- Obtener la grfica de la impedancia en funcin de la frecuencia, variando esta para todo el rango proporcionado por el generador, Preparar una tabla que muestre las siguientes variables (Vg, Vent=Vg/2, Zent).

Frecuenciax1hz x10hz x100hz x1khz x10khz x100khz

Vg20.8 25.2 25.6 25.8 24.8 23.2

Vent [V]10.2 12.2 11.4 3.72 2.04 0.364

Zent11.01k 11.1 k 11.02 k 7.58 k 1.23 k 0.2 k

Conectamos un potencimetro a la entrada del A.C en F lo cual por inspeccin nos daba un circuito muy conocido por nosotros, El Divisor de voltaje, despus dejamos fijo el potencimetro, hicimos la tabla para valores de frecuencia x1 la Zent era la misma que la del potencimetro pues su voltaje era la mitad de la que proporcionaba el generador, osea Vent = Vg/2 y asi proseguimos aumentando la frecuencia y ajustando el potencimetro para que siempre se cumpliera la condicin anterior. La grafica de Zent se muestra en el apndice #1. 3.- Mida el desfasamiento que existe entre la seal de salida y la de entrada variando la frecuencia todo el rango del generador. Preparar una tabla que muestre las variables (N, N, ) contra la frecuencia.

Desarrollo practico del punto 3 Conectamos el canal 1(CH1) a la entrada del A.C en F y el canal 2 (CH2) a la salida de este, y proseguimos como deca la sugerencia de medicin, ajustar la seal de entrada y la de referencia procurando visualizar la seal con la mxima resolucin en el osciloscopio casi los 10 cuadros del mismo y as proseguimos a variar nuestro generador desde la multiplicacin de x1 hasta x1MHz checando as el desfase entre seales con la regla de 3 siguiente: = (N*(360))/ N *Nota: Los diez cuadros son porque siempre se busc la resolucin mxima para calcular el desfasamiento sea que la onda de la onda de entrada solo se viera un ciclo entre todo el eje horizontal

Frecuenciax1hz x10hz x100hz x1khz x10khz x100khz x1Mhz

N0 0 0 0.1 0.1 1 Ruido

N10 10 10 10 10 10 Ruido

0 0 0 4.2 4.2 36 Ruido

Grfica del A.C en F de la fase contra la frecuencia. La grafica en papel logartmico se muestra en el apndice #14.- Observar que es lo que pasa cuando se conecta en C1 un capacitor de mayor y de menor valor al calculado tericamente, para ello excitar al atenuador con el tren de pulsos cuadrados.

El A.C en F con el capacitor preestablecido se visualiza un poco subcompensado, al conectar un capacitor de mayor valor el A.C en F se visualiza sobre-compensado para frecuencias cercanas a la de corte que fue de 15khz aproximadamente, para un capacitor de menor valor la onda cuadrada se observa sub-compensada y adems un poco ms ancha para frecuencia altas, y para bajas pareciera una seal triangular.

Grafica de las seales de entrada y salida con un C1 mayor al inicial

Grfica del A.C en F para un C1 menor que el inicial.5.- Empleando el circuito de la figura 2, realizar los puntos 1 y 3 para que de estas graficas se obtenga la frecuencia de corte superior del circuito.

R1 10k Rx 1.2k Rent 12k Cent 0.01F

1.- Para el Filtro Pasa Bajas, obtener la grfica del factor de atenuacin en funcin de la frecuencia (variar esta hasta la mxima que proporciona el generador). Para la grfica preparar una tabla que muestre las siguientes variables (Vent, Vsal, K, KdB) contra frecuencia.

Frecuenciax1hz x10hz x100hz x1khz x10khz x100khz x1Mhz

Vent5 13.2 13.6 13.8 14 13.8 14.4

Vsal480mv 1.36 1.4 1.38 1.22 1.12 1.06

K0.096 0.103 0.103 0.1 0.087 0.081 0.074

KdB-20.355 -19.74 -19.748 -20 -21.195 -21.813 -22.661

Grfica del factor de atenuacin KdB contra F(Hz). La grafica en papel logartmico se muestra en el apndice #2. 3.- Mida el desfasamiento que existe entre la seal de salida y la de entrada variando la frecuencia todo el rango del generador. Preparar una tabla que muestre las variables (N , N contra la frecuencia. , ) Desarrollo practico del punto 3

Conectamos el canal 1(CH1) a la entrada del A.C en F y el canal 2 (CH2) a la salida de este, y proseguimos como deca la sugerencia de medicin, ajustar la seal de entrada y la de referencia procurando visualizar la seal con la mxima resolucin en el osciloscopio casi los 10 cuadros del mismo y as proseguimos a variar nuestro generador desde la multiplicacin de x1 hasta x1MHz checando as el desfase entre seales con la regla de 3 siguiente: = (N*(360))/ N

Frecuenciax1hz x10hz x100hz x1khz x10khz x100khz x1Mhz

N0 0 0 0.1 0.1 1 Ruido

N10 10 10 10 10 10 Ruido

0 0 0 4.2 4.2 36 Ruido

Grfica de la fase contra la frecuencia. La grafica en papel logartmico se muestra en el apndice #2.

Conclusiones:

Snchez Rodrguez Arturo Durante esta prctica comprend la relevancia que tiene la frecuencia en los circuitos electrnicos, que para diferentes valores se obtienen diferentes voltajes, atenuaciones, y graficas adems la herramienta de as Graficas de Bode ayuda a descubrir el

comportamiento de un circuito de una manera muy simple, se tuvieron que hacer varios clculos a diferentes frecuencias y se aterriz el concepto de frecuencia de corte, implcitamente ancho de banda, atenuacin y desfasamiento, y en particular para el A.C en F los efectos sobre-compensado y sub-compensado, fue una prctica de muchas mediciones y muy ilustrativa.

Jurez Monroy Luis Manuel. Con esta prctica pude observar el comportamiento de una seal al pasar por un ACF (se reduce la seal de entrada a la cantidad deseada) es de gran importancia el circuito ya que se usa en diferentes instrumentos de medicin, en el caso del circuito pasa bajas llego a la conclusin que a bajas frecuencias la reactancia capacitiva se va a infinito (circuito abierto) y el Vsal=Vent y a alta frecuencias la reactancia capacitiva se aproxima a cero (corto circuito) por lo tanto el Vsal tiende a cero.