Upload
paul-adan-serna-torre
View
222
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/23/2019 Laboratorio 8 informe previo.docx
http://slidepdf.com/reader/full/laboratorio-8-informe-previodocx 1/11
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAFACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
LABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I
EXPERIENCIA N°8“CARACTERÍSTICAS DE UN CIRCUITO INTEGRADOR Y
DIFERENCIADOR”
INFORME PREVIO
DOCENTE:JUDITH LUZ BETETTA GÓMEZ
ALUMNO:PAÚL ADÁN SERNA TORRE
CÓDIGO:20124052G
CÓDIGO DE CURSO:EE131O
Li!"P#$%2014
INFORME PREVIO: CARACTERÍSTICAS DE UN C.INTEGRADOR Y DIFERENCIADOR
1. MEDICIÓN DE LAS RESISTENCIAS Y CAPACITANCIAS DEL MÓDULO
7/23/2019 Laboratorio 8 informe previo.docx
http://slidepdf.com/reader/full/laboratorio-8-informe-previodocx 2/11
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍALABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I
CICLO2014-I
E& '()&* +!$! &! #,+#$i#-.i! (# #/# &!*$!*$i* .*-/! (# (*/ +!$#/ (# $#/i/*$#/ (*/+!$#/ (# .!+!.i*$#/ D# &*/ .)!&#/ /# )i&i!$ )- $#/i/*$ .*- )- .!+!.i*$ +!$! #& 6.i$.)i*
i-#7$!(*$8 *$*/ (*/ .!+!.i*$ $#/i/*$ +!$! #& 6.i$.)i* (i9#$#-.i!(*$8
S# $#!&i' &!/ #(i.i*-#/ .*- )- )&#$* /# *);i#$*- &*/ /i7)i#-#/ $#/)&!(*/:
CIRCUITO DIFERENCIADOR
C1 68.94nF
R1 3.823kΩ
OBSERVACIONES Y COMENTARIOS
1 A .*-/#.)#-.i! (# <)# &*/ .i$.)i*/ i-#7$!(*$ (i9#$#-.i!(*$ /*- .i$.)i*/ RC (*-(# #&.!+!.i*$ #/ .*-#.!(* #- /#$i# .*- #& $#/i/*$ #-*-.#/ ! "#!$%& '(&')&(* *+"$,(-/ &( '#!/(/ , /$-"# , '(,( '$*')$/# A/ #-#*/:
Con!"n!#$# T%#&'o
(RC)CIRCUITO
DIFERENCIADOR
*.263+ &
CIRCUITODIFERENCIAD
OR
*.2*91 &
2 L(! '#!/(/! , /$-"# 0(&&(,(! (/*$#*-/ "*-$/ ) & '$*')$/# RC !'#-"#*/ '#-# ,$2*'$(,#* # $/3*(,#* ,",$,# /(-%$4 , &( 2*')'$( ,&( 2)/ ) (&$-/( & '$*')$/# RC= esto será explicado a detalle en la simulación. P*$ #/! $!'-= #/ i+*$!-# +*$ #& *#-* .!&.)&!$ &!/ .*-/!-#/ (# i#+*
5. SIMULACIÓN DEL CIRCUITO DIFERENCIADOR
E,-ERIENCIA N8/ 0C""!#!%" $# n C%%!o In!#5"$o D%7##n%"$oINFORE -REVIO 2
CIRCUITO INTEGRADOR
C2 21.21nF
R2 9.86kΩ
7/23/2019 Laboratorio 8 informe previo.docx
http://slidepdf.com/reader/full/laboratorio-8-informe-previodocx 3/11
Figura 1. DIAGRAMA DEL CIRCUITO DIFERENCIADOR. El osciloscopio capa la s!"al #
R1
6.8567
FG1
XSC1
A B
E, T$i7>
>
?
? > ?
C1
98.:;F
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍALABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I
CICLO2014-I
Consideraciones de la simulación
"E& .i$.)i* (i9#$#-.i!(*$ <)# /# /i)&!$ #/ $#!&#-# )- .i$.)i* RC 6/i.*8 (*-(# #&
.!+!.i*$ C1 $#/i/*$ R1 #/- .*-#.!(*$ #- /#$i#= )- 7#-#$!(*$ (# *-(! @G1 #/ &!9)#-# (# !&i#-!.i'- +!$! #& .i$.)i*
"E& 7#-#$!(*$ (# *-(! #/ .*-9i7)$!(* +!$! <)# &! *-(! (# #-/i'- #-$# /)/ #$i-!&#//#! )-! *-(! .)!($!(! .*- )-! 9$#.)#-.i! (# 1H )-! !+&i)( (# 10
" L! $#/i/#-.i! R1 &! .!+!.i!-.i! C1 .*$$#/+*-(#- ! &! !&! (# #(i.i*-#/ (#& .i$.)i*(i9#$#-.i!(*$ +$#/#-!(!/ #- &! /#..i'- 1 @+7i-! 2
"S# .*-#.! )- */.i&*/.*+i* @SC1 ! &*/ #$i-!&#/ (#& $#/i/*$ +!$! .!+!$ &! *-(! (##-/i'- <)# /# +#$.i# #-$# /)/ *$-#/ @(#& $#/i/*$
OBSERVACIONES Y RESULTADOS DE LA SIMULACIÓN
1 E/ i+*$!-# i(#-i9i.!$ .)& #/ &! /#F!& #-$!(! /#F!& /!&i(! #- #& .i$.)i* <)# /# !/i)&!(*= (# #/! !-#$! /# ;#$i9i.!$ +*$ <) #& .i$.)i* /i)&!(* #/ )- .i$.)i*(i9#$#-.i!(*$
A/= &( !<(& , /*(,( ! &( #,( , /!$= ) /*3( & 3*(,#* , #,(! (&'$*')$/# > &( !<(& , !(&$,( ! &( #,( , /!$= ) '("/( & #!'$&#!'#"$# /* &#!/*-$(&! ,& *!$!/#* R1.
A .*-i-)!.i'- /# +$#/#-! &!/ /#F!&#/ (# #-$!(! /!&i(! 7$9i.!#-#
SE?AL DE ENTRADA @O,( , /!$= ,& 3*(,#*
E,-ERIENCIA N8/ 0C""!#!%" $# n C%%!o In!#5"$o D%7##n%"$oINFORE -REVIO 3
7/23/2019 Laboratorio 8 informe previo.docx
http://slidepdf.com/reader/full/laboratorio-8-informe-previodocx 4/11
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍALABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I
CICLO2014-I
A+&$!$! , &( !<(& , /*(,(
N* ! ).* <)# !-!&i!$ (#i(* ! <)# /# .*-9i7)$' i-i.i!&#-# !& 7#-#$!(*$ A)- !/+*(#*/ ;#$i9i.!$ #/*/ +!$#$*/ #(i!-# &! 7$9i.!
T entrada=1ms
f entrada=103 Hz
Vpentrada=10V
SE?AL DE SALIDA @O,( , /!$= & O!'$&#!'#"$#
E,-ERIENCIA N8/ 0C""!#!%" $# n C%%!o In!#5"$o D%7##n%"$oINFORE -REVIO 4
R7i#--!)$!& R7i#- 9*$!(*@#/!&#
7/23/2019 Laboratorio 8 informe previo.docx
http://slidepdf.com/reader/full/laboratorio-8-informe-previodocx 5/11
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍALABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I
CICLO2014-I
A+&$!$! , &( !<(& , !(&$,(
Si $#!&i!*/ )-! */#$;!.i'- i-).i*/! ! &! 7$9i.! ;#*/ <)# /# +#$.i# )- +$i#$ +#$i*(* (i9#$#-# ! &*/ (#/= (*-(# /# !&.!-! )- +i.* !*$ ! &*/ (#/ +i.*/ E/#.*$$#/+*-(# !& *43$- (/)*(& ) ! /$3) )/# '# & '#-"#/ /*(!$!/#*$#, &( *!")!/( 2#*(,( ,(,# & '#-"#/ !/(%& , &( *!")!/( 2#*(,( !/*43$- '#**!"#, ( &#! ,-+! "*$#,#! C!# #-.i*-!$ <)# &! $#/+)#/! 9*$!(!#/ (#i(* ! &! #,.i!.i'- (#& .i$.)i* +*$ +!$# (#& 7#-#$!(*$ (# *-(!
E- !(i.i'-= +*(#*/ .!&.)&!$ 7$9i.!#-# .i#$*/ +!$#$*/ (# &! *-(! !/ .** /# i*+!$! &! /#F!& (# #-$!(!
T salida=1ms
f salida=103 Hz
Vpsalida≅18V ( Régimenestable )
C#-"(*('$= , &( !<(& , /*(,( > !(&$,(
D# &*/ !-&i/i/ 7$9i.*/ $#!&i!(*/ ;#*/ <)# &! 9$#.)#-.i! -* /# !9#.!= +*$ &* !-* #&+#$i*(* !+*.* A/ $#/)i*/ &*/ $#/)&!(*/ .**:
T entrada=T salida
f entrada=f salida
C!# !*$! $#!&i!$ &!/ /i7)i#-#/ +$#7)-!: ¿Por qué el circuito simulado es un
circuito diferenciador? ¿Realmente lo es?
P*$ #& -*$# 6(i9#$#-.i!(*$8= #/+#$!*/ *#-#$ )-! /#F!& @(# /!&i(! <)# /#!+$*+*$.i*-!& ! &! (#$i;!(! (# &! /#F!& (# #-$!(! P*(#*/ .*$$**$!$ &* !-#$i*$= /i!-!&i!*/ !& .i$.)i* #(i!-# &! &# (# #-/i*-#/:
V(!) : VR(!);VC(!)
A/ii/* +*(#*/ ;#$ <)# #- &! $#/i/#-.i! (#& .i$.)i* .)+&#
E,-ERIENCIA N8/ 0C""!#!%" $# n C%%!o In!#5"$o D%7##n%"$oINFORE -REVIO +
7/23/2019 Laboratorio 8 informe previo.docx
http://slidepdf.com/reader/full/laboratorio-8-informe-previodocx 6/11
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍALABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I
CICLO2014-I
Debido a que el periodo de la señal de entrada (T=1ms es ma!or que la constante detiempo ( τ ="#$%&'ms el capacitor tiene tiempo para car)arse parcialmente demanera que*
V R (t )≅ RC dV ( t )
dt
Si $##+&!!*/ &*/ +!$#$*/ (# &! /#F!& (# #-$!(! +*($#*/ *#-#$:
V R (t )≅ { RC ∗d (Vp )
dt ;0<t <T /2
RC ∗d (−Vp )dt
; T
2<t <T
Si (#$i;!*/ )-! .*-/!-# += #/* #/ .#$* A/ $##+&!!-(* +!$#$*/ (# &! /#F!& (##-$!(! *#-#*/:
V R (t )≅ {0 ;0< t <T /2
0 ; T
2<t <T
CONCLUSIÓN DE LA SIMULACIÓN DEL CIRCUITO DIFERENCIADOR
Si .*+!$!*/ &! *-(! (# #-/i'- (# /!&i(! .** /i 9)#$! )-! (#$i;!(!= !.i#-(* )-!#/.!&! !+$*+i!(! (# &! i/! /#F!& (# /!&i(!= '#**#%#*(-#! ) ("*#$-(,(-/#%/-#! '*# &)3# , ) /$-"# ,/*-$(,#. N# #%!/(/ !$ (*$(-#! &(2*')'$( , /(& -(*( ) TRC "#,-#! #%/* '# -(>#* ("*#$-('$= &(,*$(,(.
E,-ERIENCIA N8/ 0C""!#!%" $# n C%%!o In!#5"$o D%7##n%"$oINFORE -REVIO 6
+i)ura $# ,-./0 D- ,/0D/ (escalada# /pro2imadamenteobtenemos laderi3ada lue)o deun tiempo de car)adel capacitor#
7/23/2019 Laboratorio 8 informe previo.docx
http://slidepdf.com/reader/full/laboratorio-8-informe-previodocx 7/11
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍALABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I
CICLO2014-I
6. SIMULACIÓN DEL CIRCUITO INTEGRADOR
Consideraciones de la simulación
"E& .i$.)i* i-#7$!(*$ <)# /# /i)&!$ #/ )- .i$.)i* RC 6/i.*8 (*-(# #& .!+!.i*$ C2
$#/i/*$ R2 #/- .*-#.!(* #- /#$i#= )- 7#-#$!(*$ (# *-(! @G1 #/ &! 9)#-# (#!&i#-!.i'- +!$! #& .i$.)i*
"E& 7#-#$!(*$ (# *-(! #/ .*-9i7)$!(* +!$! <)# &! *-(! (# #-/i'- #-$# /)/ #$i-!&#//#! )-! *-(! .)!($!(! .*- )-! 9$#.)#-.i! (# 10H )-! !+&i)( (# 10
" L! $#/i/#-.i! R2 &! .!+!.i!-.i! C2 .*$$#/+*-(#- ! &! !&! (# #(i.i*-#/ (#& .i$.)i*(i9#$#-.i!(*$ +$#/#-!(!/ #- &! /#..i'- 1 @+7i-! 2
"S# .*-#.! )- */.i&*/.*+i* @SC1 ! &*/ #$i-!&#/ (#& $#/i/*$ +!$! .!+!$ &! *-(! (##-/i'- <)# /# +#$.i# #-$# /)/ *$-#/ @(#& $#/i/*$
R5
.897
XFG1
XSC1
A B
E, T$i7>
>
?
? > ?
C551.51F
OBSERVACIONES Y RESULTADOS DE LA SIMULACIÓN
1 I(#-i9i.!*/ <)# +!$! #& .i$.)i* i-#7$!(*$= &( !<(& , &( /*(,( ! &( #,( ,/!$= @')(,*(,( /* &#! %#*! ,& 3*(,#* , #,( > &( !<(& , !(&$,( ! &(#,( , /!$= ) '("/( & #!'$&#!'#"$# /* &#! /*-$(&! , C5
E,-ERIENCIA N8/ 0C""!#!%" $# n C%%!o In!#5"$o D%7##n%"$oINFORE -REVIO <
+i)ura &# D/4R/5/ D-0CRC6T7 8T-4R/D7R#-l osciloscopio capta laseñal de salida del circuito#
7/23/2019 Laboratorio 8 informe previo.docx
http://slidepdf.com/reader/full/laboratorio-8-informe-previodocx 8/11
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍALABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I
CICLO2014-I
Cabe mencionar que a diferencia del circuito diferenciador, ahora la señal de salida es el voltaje del capacitor; en cambio, en el circuito diferenciador, la señal de salida es el voltajedel resistor. No obstante, en ambos casos la señal de entrada es la tensión del generador
de onda.
SE?AL DE ENTRADA @O,( , /!$= ,& 3*(,#*
A+&$!$! , &( !<(& , /*(,(
N* ! ).* <)# !-!&i!$ (#i(* ! <)# /# .*-9i7)$' i-i.i!&#-# !& 7#-#$!(*$ A)- !/+*(#*/ ;#$i9i.!$ #/*/ +!$#$*/ #(i!-# &! 7$9i.!
T entrada=0.1ms
f entrada=104 Hz
Vpentrada=10V
SE?AL DE SALIDA @O,( , /!$= & O!'$&#!'#"$#
L*/ $#/)&!(*/ (# &! /i)&!.i'- *#-i(*/ #$#.#- <)# $#!&i.#*/ (*/ 7$9i.*/ ! (i9#$#-##/.!&! (# &! i/! /#F!& (# /!&i(!
E,-ERIENCIA N8/ 0C""!#!%" $# n C%%!o In!#5"$o D%7##n%"$oINFORE -REVIO 8
7/23/2019 Laboratorio 8 informe previo.docx
http://slidepdf.com/reader/full/laboratorio-8-informe-previodocx 9/11
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍALABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I
CICLO2014-I
E- #/# "*$-* 3*+2$'# , &( !<(& , !(&$,( /# +#$.i# )- $7i#- $!-/i/*$i* <)# #/ &!.*+*-#-# -!)$!& (# &! $#/+)#/! (#& .i$.)i*= !i- /# +#$.i# )- $7i#- 9*$!(*.)! .*+*-#-# #/ #/!&# #/ #& i#+*
R#!&#-#= &* <)# -*/ i-#$#/! #/ #& $7i#- 9*$!(* (*-(# &! /#F!& #/+#$i'(i.! A/ .** /#7)-(* 7$9i.*= +!/!(* )- (##$i-!(* i#+*= #-#*/ #& /i7)i#-#$#/)&!(*:
S<(& , !(&$,( @*43$- !/(%&
A+&$!$! , &( !<(& , !(&$,(
E/ +*/i&# *#-#$ #(i!-# &! /i)&!.i'- .i#$*/ +!$#$*/ (# &! /#F!& (# /!&i(! .**&*/ /i7)i#-#/:
T salida=0.1ms
f salida=104 Hz
Vpsalida≅1V ( Régimenestable )
E,-ERIENCIA N8/ 0C""!#!%" $# n C%%!o In!#5"$o D%7##n%"$oINFORE -REVIO 9
R7i#- -!)$!& @#+*$!& R7i#- 9*$!(* @#/!&#
7/23/2019 Laboratorio 8 informe previo.docx
http://slidepdf.com/reader/full/laboratorio-8-informe-previodocx 10/11
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍALABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I
CICLO2014-I
T!i- $#!&i!-(* )-! */#$;!.i'- (##-i(!= -#! ) "(*'$*( ) &( #,( ! )(!<(& /*$(3)&(* !$ -%(*3# # ! (!H ")! !/(! *'/(! *(&$,(, !/+*&('$#(,(! ( &( '(*3( ,& '("('$/#*.
C#-"(*('$= , &( !<(& , /*(,( > !(&$,(
D# &*/ !-&i/i/ 7$9i.*/ $#!&i!(*/ ;#*/ <)# &! 9$#.)#-.i! -* /# !9#.!= +*$ &* !-* #&+#$i*(* !+*.* A/ $#/)i*/ &*/ $#/)&!(*/ .**:
T entrada=T salida
f entrada=f salida
A/ .** /# i* +!$! #& .i$.)i* (i9#$#-.i!(*$ !*$! $#!&i!$#*/ &! /i7)i#-# +$#7)-!¿Por qué el circuito simulado es un circuito inte)rador? ¿Realmente lo es?
P*$ #& -*$# 6i-#7$!(*$8= #/+#$!*/ *#-#$ )-! /#F!& @(# /!&i(! <)# /#! +$*+*$.i*-!&! &! i-#7$!& @#- .i#$* i-#$;!&* (# &! /#F!& (# #-$!(! P*(#*/ .*$$**$!$ &* !-#$i*$= /i!-!&i!*/ !& .i$.)i* #(i!-# &! &# (# #-/i*-#/:
V(!) : VR(!);VC(!)
A/ii/* +*(#*/ ;#$ <)# #- &! $#/i/#-.i! (#& .i$.)i* .)+&#:
D%$,# ( ) &( '#!/(/ , /$-"# )/$&$(,( $J.5J1 -! ! -(>#* ) & "*$#,#, &( #,( , (&$-/('$= TJ.1 !. E/#'! & '("('$/#* # ! '(*3( &# !)2$'$/"(*( !* '#-"(*(%& '# *!"'/# ( &( /!$= &( *!$!/'$( "#* &# ) & #&/(,& 3*(,#* , #,(! '( &( *!$!/'$( #%/$,#:
RC dVc (t )
dt =V ( t )
Vc (t )= 1
RC ∫V ( t )dt
Si $##+&!!*/ &*/ +!$#$*/ (# &! /#F!& (# #-$!(! +*($#*/ *#-#$:
V c(t )≅
{
1
RC ∗∫Vpdt;0< t <T /2
RC ∗∫−Vpdt;
T
2 <t <T
E,-ERIENCIA N8/ 0C""!#!%" $# n C%%!o In!#5"$o D%7##n%"$oINFORE -REVIO 1*
7/23/2019 Laboratorio 8 informe previo.docx
http://slidepdf.com/reader/full/laboratorio-8-informe-previodocx 11/11
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍALABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I
CICLO2014-I
V c(t )
≅
{ 1
RC ∗Vp∗t ;0< t <T /2
RC ∗Vp∗(T −t ); T 2<t <T
CONCLUSIÓN DE LA SIMULACIÓN DEL CIRCUITO INTEGRADOR
L! /#F!& (# /!&i(! .!+!(! /# !+$*,i! ! &! i-#7$!& (# &! /#F!& (# #-$!(!= #/* /# ;#$i9i.!7$9i.!#-#= +*$<)# ! #(i(! <)# $!-/.)$$# #& i#+* &! i-#7$!& (# &! /#F!& (# #-$!(!@$#! !* &! 7$9i.! !)#-! &i-#!&#-# #/* /# .*$$**$! +*$ <)# &! /#F!& (# /!&i(!!)#-! 6.!/i8 &i-#!&#-# #- )- /#i+#$i*(* A) (!H ! "#!$%& /* -#* *!)&/(,#! !$ 0('-#! ) TKKRC= (#i(* !& $#;# 9)-(!#-* #'$i.* <)# /#(#/!$$*&&'
;. CONCLUSIONES GENERALES DEL INFORME PREVIO
A -i;#& (# #/# i-9*$# +$#;i*= +*(#*/ .*-.&)i$ &* /i7)i#-#:
"L#! '$*')$/#! ,$2*'$(,#*! $/3*(,#*! !# %+!$'(-/ '$*')$/#! RC!&i#-!(*/ +*$ )-! /#F!& (# ;*&!# @#-$!(! <)# ;!$! .*- #& i#+*= *#-i#-(* )-!
/#F!& (# /!&i(! $#&!.i*-!(* +*$ &! (#$i;!(! * &! i-#7$!& (# &! /#F!& (# #-$!(!
"E& '$*')$/# ,$2*'$(,#* #%/$ )( !<(& , !(&$,( ) ! ("*#$-(,(-/ &(,*$(,( , &( !<(& , /*(,( !/# !)', !$ TRC = (*-(# T #/ #& +#$i*(* (# &!/#F!& (# ;*&!# #-$!-# RC #/ &! .*-/!-# (# i#+* (#& .i$.)i* C!# #-.i*-!$ <)#&! /#F!& (# /!&i(! #/ #& ;*&!# #- #& $#/i/*$
"E& '$*')$/# $/3*(,#* #%/$ )( !<(& , !(&$,( ) ! ("*#$-(,(-/ &($/3*(& , &( !<(& , /*(,( ) $/*(&# , /$-"# &# (/*$#* ! ')-"& !$TKKRC (*-(# T #/ #& +#$i*(* (# &! /#F!& (# ;*&!# #-$!-# RC #/ &! .*-/!-# (#&.i$.)i* A (i9#$#-.i! (#& .i$.)i* (i9#$#-.i!(*$= &! /#F!& (# /!&i(! #/ #& ;*&!# #- #&
.!+!.i*$
"E& #!'$&#!'#"$# ')-"& ) "("& $-"#*/(/ (-%#! '$*')$/#! ")! 3*('$(! ( 4&"#,-#! #%/* & *!)&/(,# @!<(& , !(&$,( > ( !) ,(*#! ')/( , )4'$*')$/# ! 0( "*$-/(,# !( $/3*(,#* # ,$2*'$(,#*
E,-ERIENCIA N8/ 0C""!#!%" $# n C%%!o In!#5"$o D%7##n%"$oINFORE -REVIO 11