Circuitos En Estado Transitorio

RESUMEN: A partir del análisis del transitorio en un circuito se puede inferir el comportamiento del circuito ante otros regímenes, como el estacionario, o ante cambios en frecuencia, ya que este estado se basa principalmente en la variación de valores durante el tiempo. Los filtros electrónicos tienen como función manipular y modificar el espectro de frecuencia de la señal de entrada para obtener en la salida la función requerida.

OBJETIVOS

 Conocer y entender cuáles son los circuitos en estado transitorio y sus características principales.

 Determinar las diferentes clases de filtros electrónicos y cada una de sus funciones.

 Relacionar los temas vistos según las definiciones adquiridas.

CONTENIDO

1. CIRCUITOS EN ESTADO TRANSITORIO.

Se llama "transitorio", a aquella respuesta de un circuito eléctrico que se extingue en el tiempo, en contraposición al régimen estable, que es la respuesta que permanece constante hasta que se varía bien el circuito o bien la excitación del mismo.

La figura muestra un transitorio de tensión, que dura el tiempo de carga del condensador. Una vez cargado, la salida ya no varía. No existe un punto donde el régimen cambia, pasando de transitorio a permanente, sino que el transitorio tiende asintóticamente al régimen permanente.

Estos circuitos transitorios se utilizan en temporizadores, multivibradores, osciladores de relajación, fuentes de alimentación conmutadas, etc. En estos circuitos se produce algún tipo de conmutación en el circuito que es la que produce el transitorio. Cuando éste alcanza cierto nivel, se produce una nueva conmutación que genera otro transitorio.

Una diferencia entre los circuitos en estado estacionario y los de estado transitorio es que en los circuitos en estado estacionario, las fuentes de fuerza electromotriz, ya están conectadas y las corrientes y diferencias de potencial en cada uno de sus elementos, ya han alcanzado valores constantes en el tiempo. Esta es la condición de la mayoría de los circuitos.

Al contrario, en el estado transitorio, las fuentes de fuerza electromotriz acaban de conectarse al circuito, o de desconectarse del mismo, por ende, tanto las corrientes, como las diferencias de potencial en los elementos del circuito, varían con el tiempo. Cuando las fuentes se conectan, las corrientes y potenciales pasan del valor cero a sus valores estables. Si las fuentes se desconectan estando ya establecidos potenciales y corrientes, estos pasarán de sus valores de régimen estable, al valor cero.

2. FILTROS

Un filtro eléctrico o filtro electrónico es un elemento que discrimina una determinada frecuencia o gama de frecuencias de una señal eléctrica que pasa a través de él, pudiendo modificar tanto su amplitud como su fase. Son redes que permiten el paso o detienen el paso de un determinado grupo de frecuencias (banda de frecuencias).

• FILTRO PASA BAJO

Un filtro pasa bajo corresponde a un filtro caracterizado por permitir el paso de las frecuencias más bajas y atenuar las frecuencias más altas. El filtro requiere de dos terminales de entrada y dos de salida, de una caja negra, también denominada cuadripolo o bipuerto, así todas las frecuencias se pueden presentar a la entrada, pero a la salida solo estarán presentes las que permita pasar el filtro. De la teoría se obtiene que los filtros están caracterizados por sus funciones de transferencia, así cualquier configuración de elementos activos o pasivos que consigan cierta función de transferencia serán considerados un filtro de cierto tipo.

Este filtro permite

...