Efecto Del Factor De Calidad En El Thd% De Circuitos Sintonizados

I.

INTRODUCCION 1.1. EL PROBLEMA El uso de señales cuyas frecuencias sean múltiplos de la señal de origen y que se necesitan en modulación y demodulación de señales hacen populares la utilización de los circuitos sintonizados, estos amplifican una de estas señales y las demás las descartan dando origen a una señal que es múltiplo de la señal de entrada, pero esta señal recuperada tiene ungrado de distorsión debido a que en ellas se han introducido partes de las señales que son múltiplos de la señal original, y para medir el grado de distorsión de esta señal se usa un indicador que es el THD% (Distorsión Harmónica Total) la cual tiene una fuerte dependencia con el factor de calidad del circuito resonante, y esta tiene que estar dentro de los rangos que permiten los entes reguladores.Esto lleva a plantearnos la necesidad de realizar un estudio sobre los circuitos Sintonizados para determinar que características son las que influyen en mayor grado en la THD. Por lo que se realizará un cálculo de la distorsión armónica a diferentes circuitos y ha armónicos con variados valores de factor de calidad y luego se hará una Tabla de selección para diferentes armónicos y factores decalidad. 1.2. OBJETIVOS 1.2.1. Objetivo General Analizar y comparar las señales de salida circuitos Sintonizados excitados con gran señal para tener una Distorsión Armónica aceptable. 1.2.2. Objetivos Específicos       Realizar un estudio de las diferentes características de los circuitos a transistores en la distorsión de señales analógicas. Determinar las características de los circuitosResonantes en la recuperación de señales analógicas. Calcular los niveles de las señales de salida de los circuitos Sintonizados con diferentes factores de calidad. Determinar los Valores de THD% para los circuitos resonantes a primer, segundo y tercer armónico Identificar que valores de THD% logran que la señal de salida sea casi Sinusoidal. Determinar qué valores de factor de calidad debe de tener elCircuito Resonante para que la señal de salida cumpla con las recomendaciones del MTC.

1 Ing. Saúl Linares Vértiz slinaresv@upao.edu.pe

II. MARCO TEORICO 2.1. CIRCUITOS DE RADIO FRECUENCIA En los circuitos de radiofrecuencia es necesario amplificar una señal que por lo general tiene la información en una portadora de alta frecuencia, para tratar de que esta señal pueda ser trabajada, sedebe de trasladar a Banda Base, por lo que es necesario realizar un proceso de multiplicación con otra señal tal que la diferencia de frecuencias logre que esta señal vuelva a Banda Base, como por ejemplo un Coseno, esto se ilustra en el siguiente ejemplo:

g (t )  G ( ) Cos ( t )   (  0 )   (  0 ) entonces Cos ( t ) g (t )  G (  0 )  G (  0 ) 2

(1)

g (t )  G( )
Figura Nº 1 Espectro de una señal

Cos( t ) g (t ) 

G(  0 )  G(  0 ) 2


Figura Nº 2 Espectro de una señal multiplicada por un Coseno Para este efecto de multiplicación se hace uso de la característica no lineal del transistor, cuando por su base se ingresa una señal de gran amplitud, esto logra que la corriente de Emisor este compuesta por muchas señales de amplitudes variablespero de frecuencias múltiplos de la señal de entrada.

2 Ing. Saúl Linares Vértiz slinaresv@upao.edu.pe

2.1.1. TRANSISTOR EN GRAN SEÑAL

Un transistor se encuentra en gran señal cuando la tensión en corriente alterna que cae en la juntura Base-Emisor permite una variación fuerte en la curva de Corriente de Emisor. Discutamos el siguiente Circuito:

IC

I C  I E  I S (e
VBE

VBEVT

 1)  I S (e

VI VT

 1)

(2)

+

VI  VBE

IE

Asumiremos VI  VDC  VAC  VBE  vbe

Vi

Figura Nº 3 Transistor excitado por Base

I E  I S (e IE  IS e IE  IS e Sea

VBE  vb e VT

 1)

Si VBE  vbe  VT
( VBE ) VT (

(

VBE  vb e ) VT VBE ) VT (

 IS e

e

vb e ) VT

Si

vbe  V AC  A Cos (O t )

(

e

A Cos( O t ) ) VT

y ...