ANÁLISIS CUALITATIVO DE CIRCUITOS RC EN AC

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LABORATORIO DE ELEMENTOS DE TECNOLOGÍA

INFORME DE LA PRÁCTICA No. 4

ANÁLISIS CUALITATIVO DE CIRCUITOS RC EN AC

Introducción o presentación

        En el trabajo del laboratorio, se reforzó el desarrollo de circuitos RC en AC, además de esto los conceptos de reactancia capacitiva, reactancia resistiva y frecuencia angular, la relación entre estos conceptos y cómo inferir la reactancia capacitiva a partir de la frecuencia angular. Por último se aprendió que es un filtro, los tipos de filtro que pueden haber y como el concepto de frecuencia de corte determina el comportamiento de estos.

Equipo y material empleados

2 Puntas para osciloscopio - Atenuación X1.

1 Cable coaxial con conectores BNC- caimán.

1 Condensador no polarizado de 1 nF

1 Resistor de 8,2 kW, ½ W

1 Tablero de conexiones (protoboard).

10 Cables caimán-caimán

Cables para conexiones en protoboard.

I. RESPUESTA ENTRADA SINUSOIDAL DE CIRCUITOS RC

Tablas de resultados

1.. Con el generador de audio, ajuste una señal sinusoidal de 4 Vp y frecuencia aproximada de 1 kHz. Al visualizar esta señal en el osciloscopio, varíe los controles necesarios para que en la pantalla la señal se reflecte toda la pantalla de rayos catódicos, de forma vertical.

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V/div: 1V Tiempo/div: 2ms

2.  Instale el circuito mostrado en la Figura 1. R=8,2 kW y C=1 nF. Aliméntelo con la señal del punto 1.

3. Observe la señal de salida del circuito y varíe la frecuencia de la señal de entrada desde unas décimas de Hz hasta 1 MHz y observe la respuesta de frecuencia de este circuito. Escriba sus observaciones:

R//: A medida que se le empieza a aumentar la frecuencia a esta señal se observa que a partir de un valor particular esta señal se atenúa es decir que su amplitud empieza a disminuir a medida que se sigue aumentando la frecuencia, al aumentar la frecuencia a 100KHz su voltaje Vp disminuye de 4 V a 1 V

4.    Visualice, ahora, en el canal 1 del osciloscopio la señal de entrada y simultáneamente con el canal 2 la señal de salida del sistema (el voltaje en el condensador) y varíe la frecuencia de la señal de entrada, hasta que la señal de salida alcance su máxima amplitud. Asegúrese que ambas señales se deflecten totalmente la pantalla. A continuación se ilustra lo que debe verse (aproximadamente) en el osciloscopio.

5.   Una definición de frecuencia de corte es: “…aquella frecuencia en donde el voltaje de salida (en el caso de sistemas eléctricos) se reduce al 70% de su voltaje máximo”. Como se puede observar, lo que se hizo en el punto 4, es hallar el punto máximo de la salida. Es importante notar, que como se tiene un sistema pasivo, el voltaje máximo a la salida debe ser menor o igual que el voltaje de entrada.

6.      Con base en lo anterior, ajuste los controles del osciloscopio para visualizar sólo la cresta superior de las señales. Tenga en cuenta que debe mover los controles de posición y posiblemente las calibraciones verticales del osciloscopio (vernier). La siguiente figura ilustra lo que se debe ver en la pantalla. Recuerde que en todo momento se están visualizando simultáneamente ambos canales. En caso de tener alguna duda, consulte con su monitor-instructor.

7.      Lo hecho en el punto 6 se puede resumir en “ajustar una referencia”, y dado que se quiere hallar la frecuencia de corte del sistema, se necesita tener una indicación del 100% de la señal, para así saber cuál es el 70% de la misma.

Es importante notar que la retícula del osciloscopio posee unas líneas auxiliares que indican el 0, 10, 90 y 100 %. No obstante, al analizar detenidamente, si solo se usa esa región de la pantalla, se estaría desperdiciando 3 cuadros, lo que equivale a ¡desaprovechar el 40% (aproximadamente) de la pantalla del osciloscopio!

8.      De esta forma, cambie la frecuencia del generador, hasta que la señal se deflecte al 70% de su referencia inicial. Registre la frecuencia de corte y grafique lo que aparece en el osciloscopio.

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