Control
Páginas: 10 (2277 palabras)
Publicado: 18 de febrero de 2011
Circuito de muestreo y retención.
Rodríguez Sergio, Tibaduiza Jorge Nelson.
Resumen – En este laboratorio se muestreará una señal senoidal implementada por un oscilador, a varios periodos de muestreo, por medio del circuito integrado lf 398. Además, se realizará su respectiva simulación en Matlab.
Palabras Clave – Señal, frecuencia, periodo de muestreo, retención.
INTRODUCCIÓN
Bajo ciertas condiciones, una señal continua puede representarse y reconstruirse por completo partiendo del conocimiento de sus valores o muestras, en puntos igualmente espaciados en el tiempo.
La importancia del muestreo radica en su papel de puente entre las señales continuas y las discretas.
El procesamiento de señales discretas es más flexible y a menudo se prefiere al procesamiento deseñales continuas. Esto se debe al impresionante desarrollo de la tecnología digital, que proporciona la disponibilidad de sistemas discretos de bajo costo, ligeros, programables y de fácil reproducción.
OBJETIVOS(
Generador una señal analógica.
Realizar el montaje de un circuito de muestreo y retención.
Obtener una función de transferencia del circuito muestreador.
Conocer lascaracterísticas del circuito S/H.
Comprobar el montaje realizado con la herramienta Simulink de Matlab.
IV. MATERIALES UTILIZADOS
1 amplificador operacional LF353
1 circuito integra lf 398
1capacitor de 0.022µF
1capacitor de 1µF
Resistores
Generador de señales
1 Osciloscopio
1 fuente DC
Paquete de simulación de Matlab.
MARCO TEORICO.
1 Muestreo y retención.
El muestreode señales en tiempo continuo se realiza muchas veces para manipular la señal con una computadora o un microprocesador. Tales manejos son comunes en sistemas de comunicación, control y de procesamiento de señales, la reconstrucción practica se implementa muchas veces con un retenedor de orden cero, que simplemente mantiene y retiene un valor de la señal por un τ de tiempo.
El circuito deretención en su forma más sencilla está formado por un interruptor en serie con un condensador; la señal a través del condensador sigue la señal de entrada durante un tiempo τ , y cuando se abre el interruptor el valor de la señal en ese instante se mantiene, tal como se muestra en la figura 1.
[pic]
Fig. 1. Diagrama de bloques retenedor de orden Cero.
Un sistema práctico se ilustra en lafigura 2 donde un impulso positivo en el control del interruptor lo activa y el condensador se carga al valor instantáneo de la señal de entrada.
[pic]
Fig. 2. Circuito de muestro y retención.
4.2 modulación por ancho de pulsos
Es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (por ejemplo sinusoidal u cuadrada).
El ciclo de trabajo de una señal periódica es elancho relativo de su parte positiva en relación al período. Matemáticamente:
[pic]
D es el ciclo de trabajo
τ es el tiempo en que la función es positiva (ancho del pulso)
T es el período de la función
2 Criterio de Nyquist:
Está demostrado rigurosamente que para evitar el aliasing (traslape), es necesario asegurarse de que en la señal analógica a muestrear con una frecuencia s, noexisten componentes sinusoidales de frecuencia mayor a 2s. Esta condición es llamada el criterio de Nyquist, y es equivalente a decir que la frecuencia de muestreo s debe ser al menos dos veces mayor que el ancho de banda de la señal.
El Teorema de Nyquist indica que la frecuencia de muestreo mínima que tenemos que utilizar debe ser mayor que 2·fmax, donde fmax es la frecuencia máxima de la señalcompleja. Si utilizamos esa frecuencia de muestreo, podremos reproducir posteriormente la señal a partir de las muestras tomadas. Si utilizáramos una frecuencia más alta que la que nos dice Nyquist obtendríamos una representación más exacta de la señal de entrada.
Procedimiento
1 Diseño e implementación del oscilador:
Como primera instancia se procedió a diseñar e implementar un...
Rodríguez Sergio, Tibaduiza Jorge Nelson.
Resumen – En este laboratorio se muestreará una señal senoidal implementada por un oscilador, a varios periodos de muestreo, por medio del circuito integrado lf 398. Además, se realizará su respectiva simulación en Matlab.
Palabras Clave – Señal, frecuencia, periodo de muestreo, retención.
INTRODUCCIÓN
Bajo ciertas condiciones, una señal continua puede representarse y reconstruirse por completo partiendo del conocimiento de sus valores o muestras, en puntos igualmente espaciados en el tiempo.
La importancia del muestreo radica en su papel de puente entre las señales continuas y las discretas.
El procesamiento de señales discretas es más flexible y a menudo se prefiere al procesamiento deseñales continuas. Esto se debe al impresionante desarrollo de la tecnología digital, que proporciona la disponibilidad de sistemas discretos de bajo costo, ligeros, programables y de fácil reproducción.
OBJETIVOS(
Generador una señal analógica.
Realizar el montaje de un circuito de muestreo y retención.
Obtener una función de transferencia del circuito muestreador.
Conocer lascaracterísticas del circuito S/H.
Comprobar el montaje realizado con la herramienta Simulink de Matlab.
IV. MATERIALES UTILIZADOS
1 amplificador operacional LF353
1 circuito integra lf 398
1capacitor de 0.022µF
1capacitor de 1µF
Resistores
Generador de señales
1 Osciloscopio
1 fuente DC
Paquete de simulación de Matlab.
MARCO TEORICO.
1 Muestreo y retención.
El muestreode señales en tiempo continuo se realiza muchas veces para manipular la señal con una computadora o un microprocesador. Tales manejos son comunes en sistemas de comunicación, control y de procesamiento de señales, la reconstrucción practica se implementa muchas veces con un retenedor de orden cero, que simplemente mantiene y retiene un valor de la señal por un τ de tiempo.
El circuito deretención en su forma más sencilla está formado por un interruptor en serie con un condensador; la señal a través del condensador sigue la señal de entrada durante un tiempo τ , y cuando se abre el interruptor el valor de la señal en ese instante se mantiene, tal como se muestra en la figura 1.
[pic]
Fig. 1. Diagrama de bloques retenedor de orden Cero.
Un sistema práctico se ilustra en lafigura 2 donde un impulso positivo en el control del interruptor lo activa y el condensador se carga al valor instantáneo de la señal de entrada.
[pic]
Fig. 2. Circuito de muestro y retención.
4.2 modulación por ancho de pulsos
Es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (por ejemplo sinusoidal u cuadrada).
El ciclo de trabajo de una señal periódica es elancho relativo de su parte positiva en relación al período. Matemáticamente:
[pic]
D es el ciclo de trabajo
τ es el tiempo en que la función es positiva (ancho del pulso)
T es el período de la función
2 Criterio de Nyquist:
Está demostrado rigurosamente que para evitar el aliasing (traslape), es necesario asegurarse de que en la señal analógica a muestrear con una frecuencia s, noexisten componentes sinusoidales de frecuencia mayor a 2s. Esta condición es llamada el criterio de Nyquist, y es equivalente a decir que la frecuencia de muestreo s debe ser al menos dos veces mayor que el ancho de banda de la señal.
El Teorema de Nyquist indica que la frecuencia de muestreo mínima que tenemos que utilizar debe ser mayor que 2·fmax, donde fmax es la frecuencia máxima de la señalcompleja. Si utilizamos esa frecuencia de muestreo, podremos reproducir posteriormente la señal a partir de las muestras tomadas. Si utilizáramos una frecuencia más alta que la que nos dice Nyquist obtendríamos una representación más exacta de la señal de entrada.
Procedimiento
1 Diseño e implementación del oscilador:
Como primera instancia se procedió a diseñar e implementar un...
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