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Análisis y Síntesis de Circuitos con MATLAB®

1.

Introducción

Este tutorial ha sido desarrollado a partir del libro de Edward Kamen y Bonnie Heck, Fundamentals of Signals and Systems Using Matlab, publicado por Prentice Hall. Aquí pretendemos cubrir los comandos básicos de MATLAB necesarios para introducirnos en el análisis y
síntesis de circuitos. Para más información sobre los comandostendremos que acudir a los
manuales oficiales de MATLAB.
MATLAB es, conceptualmente, un lenguaje de programación de alto nivel. Contiene
amplias librerías de funciones matemáticas que nos permitirán operar con matrices y obtener
representaciones gráficas de datos. Iniciamos MATLAB mediante el correspondiente icono en
el escritorio de Windows-98 o mediante el item correspondiente en el menúde inicio. Acto
seguido se abrirá una ventana que nos permitirá ir introduciendo datos y comandos de manera
interactiva. Detrás de cada comando debemos pulsar la tecla de retorno (‘return’, ‘enter’ o ‘↵’)
para que este sea ejecutado. Como veremos más adelante podemos leer los datos de un fichero,
o incluso leer una secuencia de comandos. Para salir de MATLAB teclearemos ‘exit’.

2.

MATLABBásico

2.1

Definición de variables

Asignamos valores numéricos a las variables simplemente tecleando las expresiones correspondientes:
a = 1+2
lo cual resulta:
a =
3
Si colocamos ; al final de la expresión, el resultado se almacena en a pero no aparece en
pantalla. Por ejemplo teclear a = 1+2;.
MATLAB utiliza los siguientes operadores aritméticos:
+
suma
resta
*
multiplicación/
división
^
potencia
'
transposición

Sistemas Electrónicos para el Tratamiento de la Información
Curso 2002-2003

Ingeniero en Electrónica - Primer curso

© Dept. E. y E., E.S.I., Universidad de Sevila
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MATLAB Básico

Una variable puede ser asignada mediante una fórmula que emplee operadores aritméticos,
números o variables previamente definidas. Por ejemplo,como a estaba definida de antemano,
la siguiente expresión es válida:
b = 2*a;
Para visualizar o recordar el valor de una variable que ha sido previamente asignada basta
con teclearla de nuevo. Si tecleamos:
b
obtenemos:
b =
6
Si la expresión no cabe en una línea de la pantalla, podemos utilizar una elipsis, esto es, tres
o mas puntos suspensivos:
c = 1+2+3+...
5+6+7;
Existen algunasvariables predefinidas en MATLAB, por ejemplo:
i
sqrt(–1)
j
sqrt(–1)
pi
3.1416...
o sea que, si introducimos:
y= 2*(1+4*j)
tendremos
y=
2.0000 + 8.0000i
Existe también una serie de funciones predefinidas que pueden ser empleadas para asignar
valores a nuevas variables, por ejemplo:
abs
valor absoluto de un número real o módulo de un número complejo
angle
fase de un número complejoen radianes
cos
función coseno, con el argumento en radianes
sin
función seno, con el argumento en radianes
exp
función exponencial
Por ejemplo, con la y definida anteriormente:
c = abs(y)
resulta en
c =
8.2462
c = angle(y)
resulta en
c =
1.3258
y con a=3 como definimos antes:
c = cos(a)
resulta en
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c =
-0.9900
c = exp(a)
resulta en
c =
20.0855
Nótese que exp puede usarse con números complejos. Por ejemplo, para el y = 2+8i definido anteriormente:
c = exp(y)
resulta en
c =
-1.0751 + 7.3104i

2.2

Definición de matrices

MATLAB está basado en el álgebra devectores y matrices, incluso los escalares son considerados matrices de 1 × 1 elementos. Así que las operaciones entre vectores y matrices son tan
simples como las operaciones de cálculo comunes que ya hemos revisado.
Los vectores pueden definirse se dos formas. Por una lado, podemos definirlos explícitamente, introduciendo los valores de los elementos:
v = [1 3 5 7];
este comando crea un...