ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS
INFORME CIRCUITOS ELECTRÒNICOS
Práctica # 11:
Tema: Respuesta en frecuencia III y Filtros Activos
Realizado por:
Alumno (s): Argoti Daniel Saico Edison Trejo Alejandro
Grupo:
Fecha de entrega: 2015 / 02 / 04 Año Mes Día
GR6-1
f. ______________________ Recibido por:
Sanción:
QUITO-ECUADOR
INFORME Tema: Respuesta en frecuencia III y Filtros Activos. Objetivo: Determinar la frecuencia de corte de un amplificador operacional, diseñar e implementar u filtro activo de primer orden.
PARTE EXPERIMENTAL
1. Presentar el diagrama esquemático del circuito implementado en el laboratorio, con los respectivos cambios de haber existido.
2. Presentar en un cuadro las mediciones realizadas en la práctica y los valores teóricos calculados en el trabajo preparatorio. Obtener los porcentajes de error y justificarlos.
Circuito 1 đ?‘˝đ?’Šđ?’? [đ?‘˝] đ?‘˝đ?’?đ?’–đ?’• [đ?‘˝] đ?‘¨đ?’—[đ?’…đ?‘Š] đ?’‡đ?‘Ş [đ?‘Żđ?’›]
TeĂłrico 1 20 20.83 72.34
PrĂĄctico 1 22 19.9 71.84
Error 0% 9.1% 4.46% 0.69%
PrĂĄctico 1 5.1 5.1 440.5
Error 0% 15% 15% 11.9%
Circuito 2 đ?‘˝đ?’Šđ?’? [đ?‘˝] đ?‘˝đ?’?đ?’–đ?’• [đ?‘˝] đ?‘¨đ?’— đ?’‡đ?‘Ş [đ?‘Żđ?’›]
TeĂłrico 1 6 6 500
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En el primer circuito se puede notar claramente que los porcentajes de error estĂĄn dentro de un rango de valor aceptable, por lo tanto podemos decir que se comprobĂł la frecuencia de corte y el funcionamiento del diseĂąo dado en el preparatorio.
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En el segundo circuito tambiĂŠn podemos decir que se obtuvo un valor esperado respecto del preparatorio, ya que el mĂĄximo rango de error no pasa del 15%. Sin embargo esto se debe a que tuvimos que hacer un cambio en el diseĂąo, resulta que se aproximaba mĂĄs a su ganancia, pero por otro lado nos daba un error muy alto en la frecuencia de corte, por esa razĂłn se prefiriĂł reducir el error de la frecuencia de corte y viĂŠndose asĂ afectada muy poco la ganancia.
3. Graficar en hojas de papel semi-logarĂtmico, los respectivos diagramas de Bode basado en los resultados teĂłricos y prĂĄcticos. Circuito 1_ DERIVADOR ANEXO 1 Circuito 2_ FILTRO PASA ALTOS ANEXO 2 4. Consultar acerca del filtro rechaza banda, muestre un ejemplo del circuito mencionado. El filtro rechaza banda tambiĂŠn conocido como filtros de muesca, por su forma. Las frecuencias no deseadas se atenĂşan en la banda de rechazo, mientras que las frecuencias deseadas se transmitirĂĄn y son las que estĂĄn dentro de las bandas de los dos lados.
Ejemplo:
5. Consultar la respuesta en frecuencia de un circuito integrador de Voltaje basado en amplificadores operacionales.
Análisis 1 Sea X C 2 fC Bajas Frecuencias X C 1 X C || RF RF 2 fC Se coporta como un inversor. XC
Altas Frecuecias X C X C || RF X C X C RF Se coporta como un integrador. 1 RF 2 fC 1 fC frecuencia de corte 2 RF C fi
1 frecuencia del integrador 2 R1C
Calculo de las frecuencias 1 fC 7.23Hz 2 22k C fC
1 71.8Hz 2 2.2k C
CONCLUSIONES Por Daniel Argoti Se demostró que en un filtro activo de primer orden nos da una pequeña aproximación de lo que es la respuesta en frecuencia de un amplificador operacional y que en un filtro de segundo orden esta respuesta en más exacta o más aproximada. Se concluyó que en un circuito derivador la ganancia tiende al infinito para frecuencias altas, por lo tanto es necesario conectar una resistencia en serie con el capacitor a fin de evitar alterar el resultado de una señal. Tener en cuenta que para obtener la gráfica de una diferencia de dos señales, al momento de sumar la una señal con un valor fijo, esta señal simplemente se traslada.
Por Edison Saico
Para el diseño de un derivador de una señal se debe conectar una resistencia en serie al capacitor, ya que se produce una gran atenuación al variar la frecuencia. Se obtuvieron las respectivas señales tanto como del circuito 1 como del circuito filtro pasa activo pasa altos de primer orden. Se pudo demostrar que al obtener la frecuencia de corte de un circuito esta solo nos da una referencia de por donde se inclina la curva. Por Alejandro Trejo En esta práctica se demostró la teoría de análisis de señales, como: la derivada de una señal y cómo se comporta está a altas y bajas frecuencias. Se comprobó que al momento de hacer un diseño este está solamente diseñado para los ciertos parámatelo, ya que como se puede ver al momento de variar el valor de la frecuencia ésta también varía. Diseñamos el circuito filtro pasa altos de primer orden donde se pudo observar el comportamiento que en este caso a frecuencias altas el circuito amplifica y mientras que a frecuencias bajas la señal de salida se atenúa.
RECOMENDACIONES: Antes de empezar a tomar ningún dato ni conectar nuestro diseño se debe revisar que el circuito se encuentre correctamente armado, para evitar obtener señales inesperadas o se podría quemar algún elemento. Tener mucha paciencia al momento de realizar las respectivas variaciones de frecuencia ya que así se puede lograr una mayor calibración del valor esperado. Se recomienda usar puntas de prueba que estén en buen estado, ya que también el osciloscopio no se encuentra en perfectas condiciones y muchas veces detecta una tercera señal o mucho ruido. Se debe llevar armado el o los diseños para evitar perder tiempo en el laboratorio, llevar elementos necesarios como resistencias, en caso de que se deba reemplazar a fin de mejorar el resultado y obtener la señal esperada.
BIBLIOGRAFÍA Thomas L. Floyd, Dispositivos Electrónicos, Limusa,1996 Boylestad y Nashelsky. Electrónica. Teoría de Circuitos. Prentice Hall. 2003. Apuntes de clases de Circuitos Electrónicos con el Ing. Jorge Rivadeneira, Tema: Filtros Activos.