Universidad de ConcepciónFacultad de Ingeniería Departamento de Ing. Eléctrica Preinforme Laboratorio N°6 Laboratorio de Circuitos Sección 1 FILTROS PASIVOS RC. DEFORMACION DE ONDAS Nombres: Nicolás Terán I. Bastian León R. Profesor: Jorge Salgado. Fecha: 02-06-2014 Universidad de Concepción Facultad de Ingeniería Departamento de Ing. Eléctrica OBJETIVOS: - Realizar mediciones, con un osciloscopio de doble haz, del Tiempo de subida (rise time), y del Tiempo de caída (fall time) en ondas cuadradas y/o pulsos. - Medir la constante de tiempo en circuitos eléctricos RC. - Obtener las respuestas en frecuencia de circuitos eléctricos RC pasa bajo y pasa alto. CONOCIMIENTOS PREVIOS: - Conceptos teóricos sobre tiempos de ascenso y descenso en ondas cuadradas y constante de tiempo en circuitos eléctricos. - Concepto de respuesta en frecuencia de dispositivos y circuitos eléctricos. - Características técnicas y condiciones de operación del Osciloscopio EZ OS-5020 y del generador de funciones EZ FG-7002C (o del GWInstek), a partir de la información dada por los fabricantes de los instrumentos, en los manuales de operación. INSTRUMENTAL Y EQUIPO A UTILIZAR: - 1 Osciloscopio EZ, OS-5020 1 Generador de funciones EZ, FG-7002C. 1 Generador de funciones GWInstek 1 Protoboard Resistencias de 1 KΩ, 2 KΩ, 3, 3 KΩ Capacitores de 0,047 µf, 0,1 µf, 1 µf. Cables de conexión BNC-BNC, BNC-caimanes Universidad de Concepción Facultad de Ingeniería Departamento de Ing. Eléctrica Actividad N° 1 Filtro pasa bajo. + 1kΩ Vin 4V -4V 3kHz 0.047µF Salida _ Circuito 1 En esta actividad intentaremos armar un circuito filtro paso bajo, para ello montaremos los componentes necesarios en un protoboard y lo alimentaremos con una señal cuadrada con amplitud y frecuencia previamente establecida en 8vpp y 3kHz respectivamente, proveniente de un generador de funciones, además conectaremos un osciloscopio para ver la señal del condensador. Todo lo esto lo realizaremos para apreciar el comportamiento de este tipo de filtro y realizar diversos cálculos(frecuencias de corte, ganancias a diferentes frecuencias, etc). Finalmente repetiremos el mismo procedimiento pero con un condensador de 0.1µF. Universidad de Concepción Facultad de Ingeniería Departamento de Ing. Eléctrica Actividad N°2 Filtro pasa alto dado. 0.047µF Vin 2V -2V 2kHz 1.0kΩ Vo Salida Circuito N° 2 En la segunda actividad intentaremos armar un circuito filtro paso alto, para ello montaremos los componentes necesarios en un protoboard y lo alimentaremos con una señal cuadrada con amplitud y frecuencia previamente establecida en 4vpp y 3kHz respectivamente, proveniente de un generador de funciones, además conectaremos un osciloscopio para ver la señal de la resistencia. Todo lo esto lo realizaremos para apreciar el comportamiento de este tipo de filtro y realizar diversos cálculos (frecuencias de corte, ganancias a diferentes frecuencias, etc.). Finalmente repetiremos el mismo procedimiento pero con un condensador de 0.1µF. Universidad de Concepción Facultad de Ingeniería Departamento de Ing. Eléctrica TRABAJO PREVIO AL LABORATORIO Realizar la simulación computacional de todos los circuitos dados, y obtener las curvas de respuesta de frecuencia (diagramas de Bode) Graficar las formas de ondas de entrada y de salida Calcular las constantes de tiempo, las ganancias, y las frecuencias de esquina de cada circuito dado. Actividad N°1 a-. C=0.047µF Universidad de Concepción Facultad de Ingeniería Departamento de Ing. Eléctrica Grafica de formas de ondas de entrada y salida La constante de tiempo se define como Por lo tanto para este caso La ganancia para filtro paso bajo se define como | | Por lo tanto para este caso | | √ , con 0.7485 De la materia sabemos que para un filtro de paso bajo si la frecuencia tiende a 0, | | tiende al valor 1, y si la frecuencia tiende a infinito, | | tiende al valor 0 la frecuencia de corte se define como por lo tanto para este caso Universidad de Concepción Facultad de Ingeniería Departamento de Ing. Eléctrica b-. C=0,1 µF Grafica de formas de ondas de entrada y salida Universidad de Concepción Facultad de Ingeniería Departamento de Ing. Eléctrica La constante de tiempo se define como Por lo tanto para este caso La ganancia para filtro paso bajo se define como | | Por lo tanto para este caso | | √ , con 0.4686 De la materia sabemos que para un filtro de paso bajo si la frecuencia tiende a 0, | | tiende al valor 1, y si la frecuencia tiende a infinito, | | tiende al valor 0 la frecuencia de corte se define como por lo tanto para este caso Actividad N°2 a-. C=0.047µF Universidad de Concepción Facultad de Ingeniería Departamento de Ing. Eléctrica Grafica de formas de ondas de entrada y salida La constante de tiempo se define como Por lo tanto para este caso La ganancia para filtro paso alto se define como | | Por lo tanto para este caso | | √ , con 0.6631 De la materia sabemos que para un filtro de paso bajo si la frecuencia tiende a 0, | | tiende al valor 0, y si la frecuencia tiende a infinito, | | tiende al valor 1 la frecuencia de corte se define como por lo tanto para este caso Universidad de Concepción Facultad de Ingeniería Departamento de Ing. Eléctrica b-. C=0.047µF Grafica de formas de ondas de entrada y salida Universidad de Concepción Facultad de Ingeniería Departamento de Ing. Eléctrica La constante de tiempo se define como Por lo tanto para este caso La ganancia para filtro paso alto se define como | | Por lo tanto para este caso | | √ , con 0.8834 De la materia sabemos que para un filtro de paso bajo si la frecuencia tiende a 0, | | tiende al valor 0, y si la frecuencia tiende a infinito, | | tiende al valor 1 la frecuencia de corte se define como por lo tanto para este caso