Universidad Central del Este (UCE)

COMUNICACIONES ELECTRICAS

Resolver los siguientes ejercicios.

Nota: Cada ejercicio tiene su respuesta.

Problema 1-1

Uso de las reglas generales para convertir una frecuencia en otra.

a) Convierta 31.5 kHz en Hz

b) Convierta 980 kHz en MHz

c) Convierta 2.45 GHz a MHz

d) Convierta 17 030 MHz en GHz

e) Convierta 1.9 GHz en Hz

Problema 1-2

Encuentre las longitudes de onda de: a) una señal de 150 MHz, b) una de 430 MHz, c) una de 8 MHz y d) una de 750 KHz.

Problema 1-3

Una señal con una longitud de onda de 1.5 m tiene frecuencia de:

Problema 1-4

Una señal viaja una distancia de 75 pies en el tiempo que le toma completar un ciclo. ¿Cuál es la frecuencia?

1

Problema 1-5

Los picos máximos de una onda electromagnética están separados por una distancia de 8 pulgadas. ¿Cuál es la frecuencia en megahertz? ¿En gigahertz?

Problema 1-6

Un ancho de banda con frecuencia utilizado es 902 a 928 MHz. ¿Cuál es el ancho de esta banda?

Problema 1-7

Una señal de televisión ocupa un ancho de banda de 6 MHz. Si el límite inferior de la frecuencia del canal 2 es 54 MHz, ¿cuál es la frecuencia del límite superior?

Problema 2-1

¿Cuál es la ganancia en voltaje de un amplificador que produce una salida de 720 mV con una entrada de 30 V?

AV = 25 000

Problema 2-2

Si la potencia de salida de un amplificador es de 6 watts (W) y la ganancia en potencia de 80, ¿cuál es la potencia de entrada?

Pent = 75 mW

Problema 2-3

Si tres amplificadores conectados en cascada tienen ganancias de 5,2 y 17 y la potencia de entrada es de 40 mW, ¿cuál es la potencia de salida?

Psal = 6.8 W

Problema 2-4

Un amplificador de dos etapas tiene una potencia de entrada de 25 W y una potencia de salida de 1.5 W. Si una de las etapas tiene una ganancia de 3, ¿cuál es la ganancia de la segunda etapa?

A1 = 20

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Problema 2-5

Un divisor de voltaje como el que muestra la figura 2-5 tiene valores de R1 = 10k and R2 470

a) ¿Cuál es la atenuación?

A1 = 0.045b) ¿Qué ganancia de amplificador se necesitará para contrarestar la pérdida y

obtener una ganancia total de 1?

AT = A1A2

c) ¿En dónde A1 es la atenuación y A2 la ganancia del amplificador?

A2= 22.3

Problema 2-6

Se tiene un amplificador con una ganancia de 45 000, la cual es muy grande para su aplicación. Con un voltaje de entra de 20 V, ¿qué factor de atenuación será necesario para evitar que el voltaje de salida exceda 100 mV?

AT = 0.1111

Problema 2-7

a) Un amplificador tiene una entrada de 3 mV y una salida de 5 V. ¿Cuál es la ganancia en decibeles?

dB = 64.4

b) Un filtro tiene a su entrada 50 mW y a su salida 2 mW. ¿Cuál es la ganancia o atenuación?

dB = 13.98

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Problema 2-8

Si un amplificador de potencia con ganancia de 40 dB tiene una potencia de salida de 100 W, ¿cuál es la potencia de entrada?

Pent = 10 mW

Problema 2-9

Un amplificador tiene una ganancia de 60 dB. Si el voltaje de entrada es 50 V, ¿cuál es el voltaje de salida? (Para cálculos con voltaje use la fórmula Vsal/Vent = 10dB/20)

Vsal = 50 mV

Problema 2-10

Sin un amplificador de potencia tiene una entrada de 90 m V a través de un resistor de 10 k y su salida es de 7.8 V a través de una bocina de 8 , ¿cuál es la ganancia de potencia en decibeles?

Ap = 69.7 dB

Problema 2-11

Si un amplificador tiene una ganancia en potencia de 28 dB y la potencia de entrada es de 36 mW, ¿cuál es el voltaje de salida.

Psal = 22.71 W

Problema 2-12

Un circuito consta de dos amplificadores con ganancias de 6.8 y 14.3 dB y dos filtros con atenuaciones de – 16.4 y – 2.9 dB. Si el voltaje de salida es 800 mV, ¿cuál es el voltaje de entrada?

Vent = 650.4 mV

Problema 2-13

Expresa Psal = 123 dBm en watts.

Psal = 2 GW

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Problema 2-14

¿Cuál es la frecuencia de resonancia de un capacitor de 2.7 pF y un inductor de 33 nH?

fr = 533 MHz Problema 2-15

¿Qué valor de inductancia resonará con un capacitor de 12 pF a 49 MHz?

L = 879 nH

Problema 2-16

¿Cuál es el ancho de banda de un circuito resonante con una frecuencia de 28 MHz y un Q de 70?

BW = 400 kHz

Problema 2-17

Las frecuencias de corte superior e inferior de un circuito resonante son 8.07 y 7.93 MHz. Calcule a) el ancho de banda, b) la frecuencia de resonancia aproximada y c) el Q.

BW = 140 kHz

fr = 8 MHz

Q = 57.17

Problema 2-18

¿Cuáles son las frecuencias de casi 3 dB debajo de un Q de 200 a 16 MHz?

BW = 80 kHz

f1 = 15.96 MHz

f2 = 16.04 MHz

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Problema 2-19

Si un circuito resonante serie tiene un Q de 150 a 3.5 MHz y el voltaje aplicado es de 3 V. ¿Cuál es el voltaje a través del capacitor?

VC = 450 V

Problema 2-20

¿Cuál es la impedancia de un circuito LC paralelo con una frecuencia de resonancia de 52 MHz y un Q de 12? L = 0.15 H.

Z = 592

Problema 2-21

Calcule la impedancia del circuito dado en el ejemplo 2-20 con la fórmula Z = L/CR.

Z = 586

Problema 2-22

¿Cuál es la frecuencia de corte de un filtro pasobajas RC de una sola sección con R = 8.2 y C = 0.0033 F?

fco = 588 kHz

Problema 2-23

¿Cuál es el valor del resistor estándar EIA comercial más cercano que produce una frecuencia de corte de 3.4 kHz con un capacitor de 0.047 F en un filtro RC pasoaltas?

R = 996

Problema 2-24

¿Qué valores de capacitares se utilizaran en un filtro RC de muesca doble T para eliminar 120 Hz si R = 220 k ?

C = 0.006 f2C= 0.12 f

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Problema 2-25

Calcule los valores de inductancia y capacitancia para un filtro pasobajas de constante k u de sección con una carga de 50 a 40 MHz. Utilice las ecuaciones de la figura 2-35 para hacer el cálculo.

L = 398 nH

C = 159.2 pF

C/2 = 76.61 pF

Problema 2-26

Calcule los valores de L y C para un filtro derivado m pasoaltas tipo T con m = 0.6, fco = 28 MHz y RL = 75 .

L2 = 355 nH

C1 = 63.2 pF

2C1 = 126 pF

C2 = 142 pF

Problema 2-27

Un transformador de núcleo de hierro tiene 22 vueltas en el primario y 100 vueltas en el secundario. El voltaje del primario es 37 mV y la impedancia en la carga 93 . Encuentre a) la relación de vueltas, el voltaje del secundario, b) la impedancia del primario y c) la corriente del primario.

N = 4.542

Vs/Vp = 168 mV

45.

Ip/Is = 8.21 mA

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Problema 2-28

Una forma de onda cuadrada tiene un voltaje pico de 3 V y una frecuencia de 48 kHz. Encuentre a) la frecuencia de la quinta armónica y b) el valor rms de la quinta armónica. Utilice la fórmula de la figura 2-74a).

a) 5 x 48 kHz = 240 kHz.b) Aísle en la fórmula la expresión para la quinta armónica, la cual es 1/5 sen 2

(5/T)t y multiplique por el factor de amplitud 4V/ . El valor pico de la quinta armónica Vp es

rms = 0.707Vrms= 0.537 V

Problema 2-29

Un tren de pulsos de cd como la figura 2-74f) tiene un valor pico de voltaje de 5 V, frecuencia de 4 MHz y un ciclo de trabajo de 30%.

a) ¿Cuál es el valor promedio en cd? [Vprom = Vt0/T. Use la fórmula dada en la figura 2-74f)]

Vprom = 1.5 V

b) ¿Cuál es el ancho de banda mínimo necesario para que esta señal pase sin distorsión excesiva?

Ancho de banda mínimo BW = 83.73 MHz.

Problema 2-30

Un tren de pulsos tiene un tiempo de levantamiento de 6 ns. ¿Cuál es el ancho de banda requerido para pasar este tren de pulsos fielmente.

Mínimo BW = 55.333 MHz.

Problema 2-31

Si un circuito tiene un ancho de banda de 200 kHz, ¿cuál será el tiempo de levantamiento más corto que pasará el circuito?

tl = 0.2 MHz tl = 1.75 s

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Problema 2-32

Un osciloscopio tiene un ancho de banda de 60 MHz y la onda cuadrada de entrada tiene un tiempo de levantamiento de 15 ns. ¿Cuál es el tiempo de levantamiento de la onda cuadrada que se muestra?

tla (osciloscopio) = 5.833 ns

tla (compuesto) = 17.7 ns

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