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Ing. Juan Carlos Prez Lujn

DISPOSITIVOS ANALGICOSIng. Juan Carlos Prez Lujn

OBJETIVO El

alumno construir circuitos analgicos utilizando los principios bsicos de operacin de estos dispositivos. Filtros, convertidores, acondicionadores de seal, generadores de seal y manejadores de potencia As como su simulacin para su utilizacin en equipo de instrumentos y control automtico.

Ing. Juan Carlos Prez Lujn

Faltas: con tres faltas por mes EXTRA. Tolerancia de entrada 10 minutos. Los justificantes solo dentro de 5 das hbiles. Las prcticas retrasadas se entregan en asesoras y solo con una semana de plazo. Menos de 80% de trabajos entregado EXTRA. Prcticas, trabajos, tareas

POLTICAS DE CLASE

Ing. Juan Carlos Prez Lujn

REPORTES- Tener buena presentacin -Entregarse puntualmente (Una sesin despus de realizada la prctica) - Contener la siguiente informacin : a) Nmero de equipo y nombre de integrantes b) Objetivo c) Justificacin d) Alcance e) Marco terico f) Material y/o equipo utilizado g) Desarrollo h) Resultados y conclusionesIng. Juan Carlos Prez Lujn

Orden Limpieza Acomodo de equipos, accesorios, mobiliario. No jugar Revisar el equipo al inicio de la prctica No alimentos

LABORATORIO

Ing. Juan Carlos Prez Lujn

UNIDADES1. 2. 3.

4. 5.

Filtros Convertidores de seal Acondicionamiento de seal Generadores de seales Manejadores de potencia

Ing. Juan Carlos Prez Lujn

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FILTROS

INTRODUCCINLos filtros son circuitos que permiten el paso de una determinada banda de frecuencias mientras atenan todas las seales que no estn comprendidas dentro de esta banda. En los filtros se usan dispositivos activos como transistores o amplificadores operaciones y redes pasivas RLC. Los dispositivos activos proporcionan ganancia de tensin y las redes pasivas proporcionan en selectividad de frecuencia.

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TIPOS DE FILTROS

Pasivos solo con elementos RLC.Ing. Juan Carlos Prez Lujn

Activos con amplificadores o transistores.

FILTROSLa teora de los filtros es una de las reas ms importantes y ms usadas en la electrnica desde el inicio. Debido a la necesidad de poder controlar y limitar las seales elctricas en el dominio de la frecuencia. Para que un sistema responda de diferentes maneras, a seales de una frecuencia o de otra. Ejercicio, uso del osciloscopio analgico y el generador de funciones, calibre el equipo y obtenga frecuencias de 60Hz-22V, 850Hz-33V y 1253Hz-64V.

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FILTROS PASIVOS

Ing. Juan Carlos Prez Lujn

Los filtros son circuitos que permiten el paso de una determinada banda de frecuencias mientras atenan todas las seales que no estn comprendidas dentro de esta banda.

En los filtros se usan dispositivos activos como transistores o amplificadores operaciones.

Los dispositivos activos proporcionan ganancia de tensin y las redes pasivas proporcionan selectividad de frecuencia

FILTROS PASIVOS CONTINUACIN

Ing. Juan Carlos Prez Lujn

Los elementos pasivos que se estudiaran sern inductores, capacitores y resistencias.

Los filtros son parte fundamental de los circuitos electrnicos y se utilizan en aplicaciones desde manejo de audio hasta procesamiento de seales digitales

ORDEN

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Dependen del numero de elementos reactivos que lo componen en el circuito de retroalimentacin.

De primer orden si esta construidos solamente por un solo elemento reactivo, inductor es un filtro del primer orden.

Segundo orden es al combinar juntos un inductor y un capacitor. Tercer orden es al combinar tres elementos y as sucesivamente.

ORDEN

Podemos definir el orden de los filtros dependiendo de la atenuacin de la frecuencia que se va obteniendo dependiendo de la frecuencia de entrada del filtro. Filtro de primer orden: atena 6dB fuera de la banda de paso. Filtro de segundo orden: atena 12dB fuera de la banda de paso. Filtro de tercer orden: atena 18dB fuera de la banda de paso. En otras palabras cuando la frecuencia se dobla la ganancia cae -6db (aproximadamente). Es esta una caracterstica de los filtros de primer orden: la ganancia cae -6db por fuera de la banda de paso.

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CIRCUITOS OPERACIONALESLos operacionales son circuitos integrados, que contiene varios transistores, diodos, resistencias y condensadores. Estos componentes estn conectados de tal manera que se obtiene en la salida del operacional, la misma seal de tensin que se aplica a la entrada pero amplificada.

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FILTROS PASIVOS

FILTROS PASIVOS

En los sistemas de comunicaciones se emplean filtros para dejar pasar solo las frecuencias que contengan la informacin deseada y eliminar las restantes. AM y FM. Los filtros son usados para dejar pasar solamente las frecuencias que pudieran resultar se de alguna utilidad y eliminar cualquier tipo de interferencia o ruido ajeno a ellas. Los filtros pasivos son aquellos filtros formados por combinaciones de serie o paralelo de elementos R, L o C. Los filtros activos son aquellos que emplean dispositivos, por ejemplo los transistores o amplificadores operaciones, junto con elementos RLC

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DEFINICIN Y CLASIFICACINUn filtro es un sistema que permite el paso de seales elctricas a un rango de frecuencias determinadas e impide el paso del resto. Se utilizan para:

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Acondicionamiento de seal de entrada Digitalizacin de seales. Acondicionamiento de seal producida.

En funcin de transferenciaPaso Bajas Paso Altas Paso Banda Elimina Banda

TIPOS DE FILTROS Filtro

poca atenuacin a las frecuencias que son menores que una determina frecuencia de corte. Filtro pasa altos, este tipo de filtro atena levemente las frecuencias que son mayores que la frecuencia de corte e introducen mucha atenuacin a las que son menores que dicha frecuencia. Filtro pasa banda, tiene dos frecuencias de corte, inferior y superior, que atenan las seales cuya frecuencia sea menor a que la FC inferior o aquellas FC superior, slo permiten el paso de un intervalo de banda de frecuencias sin atenuar. Filtro elimina banda, elimina en su salida todas las seales que tengan una frecuencia comprendida entre una frecuencia comprendida entre FC superior e inferior. Eliminan una banda completa de frecunacias de las introducidas en su entrada.

pasa bajos, son aquellos que introducen muy

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FILTROS IDEALES

TIPO DE FILTROSPara cada uno de estos filtros existen dos zonas principales las cuales son llamadas banda de paso y banda de atenuacin. En la banda de paso, es donde las frecuencias pasan con un mximo de su valor o hasta un valor de 71% con respecto a su original con una atenuacin de 3 dB mxima. Es el intervalo de frecuencias que el filtro atena ms de 3dB.

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BANDA DE PASO DE UN FILTRO

FRECUENCIA DE CORTE

Es la frecuencia para la que la ganancia en tensin del filtro cae de 1 a 0.707, esto expresado en decibelios, dB la ganancia del filtro se reduce en 3dB de la mxima

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FILTROS RC

Esta clase de filtros es la ms simple y consta de un circuito RC serie. En estos circuitos siempre tendremos una seal de entrada (Vin) y una seal de salida (Vout), la amplitud de la seal de salida depender de la frecuencia de la seal de entrada: Veremos dos variantes de estos filtro: Filtro Paso Altas y Paso Bajas.

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RC PASA BAJAS CAPACITOR

Es el primer filtro que se tiene, su funcionamiento es a base de un capacitor y una resistenciaIng. Juan Carlos Prez Lujn

FUNCIONAMIENTO

El capacitor se comporta como una resistencia dependiente de la frecuencia con una relacin de:Ing. Juan Carlos Prez Lujn

R = Resistencia en ohm C = valor de capacitancia del capacitor en faradios fc = frecuencia de entrada del circuito en Hz.

PASA BAJAS RC FILTRO CAPACITORSe comporta para frecuencias muy bajas el capacitor como una resistencia muy alta. Consumiendo toda la tensin de alimentacin Siempre y cuando se conecta la salida en paralelo al capacitor, se tendr el mximo de tensin a la salida

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CALCULO DE LA FRECUENCIA DE SALIDA fc=

frecuencia de corte del filtro pasa bajas. R= Valor hmico de la resistencia del circuito C= Valor capacitivo del capacitor del circuito

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GANANCIA

DECIBELES GANANCIAEs ms usual expresar la ganancia en decibles. Se debe a la respuesta logartmica del odo humano a la intensidad del sonido Y a que esta representacin permite apreciar de una manera ms clara la respuesta del filtro a diversas frecuencias.

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DB El decibel (dB) es una relativa de una seal muy utilizada por la simplicidad al momento de comparar y calcular niveles de seales elctricas. Los logaritmos son muy usados debido a que la seal en dB puede ser fcilmente sumada o restada y tambin por la razn de que el odo humano responde naturalmente a niveles de seal en un forma aproximadamente logartmica. EL dB tiene una ventaja, se basa en la facilidad que se tiene para saber si hay una atenuacin o ganancia en funcin del signo, y adems por la posibilidad de hacer clculos fciles de suma y resta en lugar de complicadas multiplicaciones y divisiones de magnitudes.

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GRAFICAS DE GAN