Filtro pasa alto pasivo

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Determinación de la constante de tiempo en una red RC
John Alexander García Giraldo, Johnny Alexander Villada, Cristian Fernando Rivillas. Programa de Tecnología en Electrónica, Facultad de Ciencias Básicas y Tecnología, Universidad del Quindío - Colombia.

Resumen— En este trabajo se presenta el informe del comportamiento de una red RC bajo circunstancias como la variación de la frecuenciay amplitud de onda de entrada y su respuesta. Se realizo el montaje de una red RC y se comprobó si los cálculos teóricos concordaban con los prácticos.

Abstract— In this work we present the report of the behavior of a network RC under circumstances as the change of the frequency and wave largeness of entry and his answer. We realized the assembly of a network RC and we tried to prove if thetheoretical calculations were agreeing with the practical ones.

Índice de términos— Filtro pasa alta, Frecuencia de corte, Ganancia.

INTRODUCCIÓN

El interés por desarrollar este trabajo es para corroborar sí la fundamentación teórica concuerda con la observación practica; por lo tanto se realizaron los cálculos previos al desarrollo, luego se comprobó en el montaje si el circuito secomportó de la manera deseada.

El aporte de este trabajo podría ser la aplicación de este tipo de filtro en un sistema de audio, donde las altas frecuencias de una señal de audio fuesen a un altavoz para sonidos agudos mientras que un filtro paso bajo haría lo propio con los graves. Otra aplicación sería la de eliminar los ruidos que provienen de la red eléctrica (50 o 60Hz) en un circuito cuyasseñales fueran más altas; dependiendo de la frecuencia de corte.[1]

El presente trabajo consiste en determinar si el filtro calculado matemáticamente se comporta como se espera en el montaje. Para esto se procedió a conectar el capacitor y la resistencia en serie, y el voltaje de salida es el voltaje de la resistencia. Luego se conectó una señal de corriente alterna proveniente del generadorde señales y se observó con el osciloscopio la diferencia de la onda de entrada con respecto a la de salida, [2]

Manuscrito entregado en abril 28 de 2010. Este trabajo fue desarrollado por:
John Alexander García: jag999@hotmail.com
Johnny Alexander Villada: jhoviman@hotmail.com
Cristian Fernando Rivillas: cristianrivillas@hotmail.com

MONTAJES Y EXPERIMENTO

En la figura 1 se presentael diagrama del circuito implementado en esta práctica:.

[pic]
Figura 1. esquema de una red RC implementado en este trabajo.

Donde el generador de ondas entrega una amplitud de 2Vpp, esta señal será observaba por el canal 1 del osciloscopio. El Vout se obtiene en la resistencia y será observada en el canal 2 del osciloscopio. El experimento se realizo de la siguiente manera: se comenzó pormontar el circuito de la figura1, donde se hizo variar la frecuencia de entrada por debajo de la frecuencia de corte, e inmediatamente se observó en el osciloscopio la señal de salida, en cual pudimos observar si el montaje funciona de manera correcta, es decir, como un filtro pasa alta; calculando el ángulo de fase entre las dos señales (ø) y la ganancia (Av).

DISEÑO Y CONCEPTOS
Podemosdeterminar el voltaje de salida conociendo la reactancia del condensador y el voltaje de entrada de acuerdo a la siguiente formula: [3]
[pic] (1)
La ganancia se conoce como el voltaje de salida con respecto al de entrada, así que podemos igualar la formula 1 en la formula 2 de la siguiente manera:
[pic] (2)
 Separando en magnitud y fase:
[pic] (3)

[pic] (4)
 Entonces la magnitud quedaexpresada como:

[pic] (5)

A un ángulo de fase:

[pic] (6)

Y finalmente llegamos a la formula 7 la cual nos permite calcular el valor de la resistencia, dándole valores a la frecuencia de corte y el capacitor:
[pic] (7)

RESULTADOS Y ANALISIS

De acuerdo a la tabla 1. podemos ver que:

Tabla 1. Errrores en la medicion
|τ teórico |τ amplitud |τ ángulo fase |Error %...
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