Trabajo final Analisi de Circuitos AC


TRABAJO FINAL




ANALISIS DE CIRCUITOS AC






UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD
ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS DE TECNOLOGIA E INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRONICA
DICIEMBRE DE 2013












Resumen

Con este proyecto se busca implementar un circuito separador de frecuencia (Pasa banda) en el cual se selecciona el intervalo de 20 Hz –200 Hz con un filtro pasivo pasa bajos de primer orden, y el intervalo 200 Hz- 2 [kHz] con un filtro pasivo pasa altas de primer orden, para determinar los niveles entre los que pueden trabajar estos tipos de filtros para un órgano de colores calculando los materiales a utilizar para tal fin( R y C)






Objetivos

Aplicar los diferentes conocimientos teóricos obtenidos durante eldesarrollo del curso.
Emplear herramientas (software) de simulación para verificar los resultados de los cálculos teóricos.
Verificar los cumplimientos de los parámetros bajo los que trabajan estos tipos de circuitos.






Introducción


Este trabajo se realiza como una actividad de diseño que permite emplear los fundamentos teóricos del análisis de corriente alterna y el análisis enfrecuencia, presentados en el transcurso del semestre en el curso. Entre las herramientas de análisis encontramos los gráficos de Bode, que permiten observar el comportamiento de la magnitud y fase de un circuito mientras se varía la frecuencia de operación y las funciones de transferencia para el diseño de filtros pasivos de primer orden.

Para la elaboración del proyecto se cuenta con elconocimiento obtenido durante el desarrollo del curso y las ecuaciones suministradas con los diagramas de los filtros a construir para los cálculos del trabajo, se utilizaran las funciones de transferencia de los filtros con las especificaciones de la frecuencia de corte para realizar los cálculos de los elementos.












Base teórica Consulta sobre el tema de la práctica

FiltrosPasivos [1]
Los filtros pasivos son los elementos que permiten realizar la selección de determinadas frecuencias en un sistema. Entre las aplicaciones de los filtros están: filtrado de ruido para mejorar la relación señal a ruido en sistemas de comunicación, separación de canales de audio y televisión, así como la amplificación de señales a frecuencias bajas
Tipos de Filtros [1]
Los filtros sepueden clasificar de acuerdo al intervalo de frecuencias sobre el cuál operan. El tipo de filtro que se utiliza depende de la aplicación, y su diseño (cálculo de parámetros) depende de las especificaciones del sistema y de los valores comerciales de los elementos empleados para implementar el filtro.


Filtro Pasa-bajas
En los filtros pasa bajas las frecuencias altas son atenuadasmientras que las frecuencias bajas mantienen su amplitud.



Filtro Pasa-altas
Los filtros pasa altas son los encargados de atenuar las frecuencias bajas y dejar pasar la respuesta a frecuencias altas.



Filtro Pasa-banda
En el filtro pasa banda se mantienen las respuestas de la señales en determinado rango de frecuencias dado por la frecuencia de corte uno y una frecuencias de corte dos.Filtro Rechaza-banda
En este tipo de filtro las respuestas dentro del intervalo de la frecuencia de corte uno y dos son atenuadas.



En la siguiente figura se puede observar las respuestas de los diferentes tipos de filtros.


Figura 1: Tipos de filtro. a) Filtro pasa-baja. b) Filtro pasa-alta.
c) Filtro pasa-banda d) Filtro Rechaza-banda.
Respuesta resultante de un filtropasa-bandas, con sus 2 zonas de transición.
   
Hay diferentes formas de realizar un circuito pasa-bandas:
El factor de calidad, Q
El Q es la relación entre la frecuencia de resonancia  de paso-banda y las frecuencias de 3dB, o llamadas frecuencias f1 y f2  en un circuito paso-banda, como se muestra en la figura
 
Q = 
 
Donde:     Fr = 
f1 = frecuencia inferior de 3 dB
f2 = frecuencia...