Integradores Y Diferenciadores

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA “ANTONIO JOSE DE SUCRE” VICERRECTORADO BARQUISIMETO DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRÓNICA LABORATORIO II DE ELECTRÓNICA

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PRÁCTICA Nº 1 INTEGRADORES Y DIFERENCIADORES. PREPARACIÓN TEÓRICA 1.1.- INTRODUCCIÓN Las operaciones de integración y diferenciación de señales eléctricas, son fundamentales en lageneración y procesamiento de formas de onda. Diversos circuitos con redes RC y elementos discretos e integrados se emplean usualmente para ejecutar estas operaciones y a menudo, se combinan sus características para lograr efectos especiales. 1.2.- OBJETIVOS - Analizar y verificar las operaciones de integración y diferenciación de señales eléctricas con redes RC y circuitos con elementos discretos eintegrados. - Analizar y graficar las funciones de transferencia de los diversos circuitos considerados. - Identificar las características y limitaciones de los diversos montajes al ser empleados como filtros. - Calcular y establecer la relación entre la constante de tiempo de los circuitos integradores y diferenciadores RC y los efectos obtenidos en el dominio del tiempo y de la frecuencia. 1.1.-CIRCUITOS RC CON ELEMENTOS DISCRETOS. A.- EFECTO INTEGRATIVO Y FILTRAJE PASA-BAJO. La Fig. 1.1 ilustra el esquema de una red RC con elementos discretos que puede ser empleada para producir efectos de integración o de filtraje del tipo pasa-bajo en ciertas aplicaciones y rangos limitados de frecuencia.
R Vi C 1kHz Vo

Figura 1.1 ACTIVIDADES - Deduzca y calcule la tensión de salida (Vo) del circuito dela figura 1.1 cuando la tensión de entrada (Vi) es una onda sinusoidal de 2V de amplitud de pico, con un período de repetición de 100 µs , si R=100K y C=0.01 µF . Grafique las señales Vi y Vo del punto anterior una debajo de la otra. Emplee una escala de tiempo adecuada. Muestre por lo menos un par de ciclos.

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- Deduzca, calcule y grafique la función de transferencia Vo/Vi del circuito -

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de la Fig. 1.1 tanto en amplitud como en fase. Emplee una escala de frecuencia adecuada. Grafique las tensiones de entrada (Vi) y salida (Vo) del mismo circuito cuando se utiliza una ondacuadrada de 2 V de amplitud de pico y un período de 100 µs como excitación (Vi). Asuma operación de estado estable. Explique el efecto del circuito sobre una señal sinusoidal aplicada como entrada, cuya frecuencia puede ajustarse en el rango f1=1/10 τ y f2=1/0.1 τ , si τ =RC.

B.- EFECTOS DERIVATIVOS Y FILTRAJE PASA-ALTO. La figura 1.2 muestra el esquema de una red RC que puede ser empleada paralograr un efecto derivativo o un filtrado pasa-alto según la señal de entrada y el correspondiente rango de frecuencia de la misma.
C Vi R 1kHz Vo

Figura 1.2 ACTIVIDADES - Deduzca y calcule la tensión de salida del circuito de la figura 1.2, si la tensión de entrada es una onda sinusoidal de 2V de amplitud de pico y 500Hz de frecuencia. Asuma R=91K y C=0.02 µF .

- Dibuje secuencialmente lasseñales de entrada (Vi) y salida (Vo)
correspondientes al punto anterior.

- Deduzca, calcule y grafique la función de transferencia Vo/Vi del circuito -

de la figura 1.2. Seleccione una escala de frecuencia adecuada. Grafique aproximadamente la tensión de salida (Vo) si la entrada (Vi) es una onda cuadrada y a) τ =0.1T y b) τ =10T. de entrada (Vi) es una onda sinusoidal de 2V de amplitudde pico y cuya frecuencia puede ajustarse en el rango f1= 1/10 τ hasta f2=1/0.1 τ

- Explique el comportamiento del circuito de la figura 1.2 cuando la señal

1.2.-APLICACIONES DE LAS REDES RC A.- CIRCUITO DE INICIALIZACIÓN.

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