frecuencia circuitos 1 y 2 orden

Vista previa del material en texto

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y 
ELECTRÓNICA 
Carrera de Ingeniería Electrónica y Control 
Carrera de Ingeniería en Electricidad 
 
Período: 2019-A | http://ciecfie.epn.edu.ec/wss/VirtualDirectories/80/CControlC/Circutos.htm 
 
 
LABORATORIO ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS 
 
PRÁCTICA N°9 
 
1. TEMA 
RESPUESTA EN FRECUENCIA DE CIRCUITOS DE PRIMER Y 
SEGUNDO ORDEN 
 
 
2. OBJETIVOS 
2.1. Analizar la respuesta en frecuencia de circuitos eléctricos de primer y segundo 
orden en base a los diagramas de Bode de magnitud y fase 
 
 
3. TRABAJO PREPARATORIO 
3.1. ¿Qué representa la fase de un diagrama de bode? 
 
3.2. Considere una función de transferencia F(s) que representa la relación de voltajes 
de salida y entrada de un circuito eléctrico y equivale a Fdb = -3 [db] para f = 60Hz. 
a) Si el voltaje de entrada es 20 [Vrms] a f = 60 [Hz] ¿Cuál será el voltaje de 
salida? 
b) ¿Qué voltaje de entrada se requiere para tener una salida de 20 [Vrms] a 
60Hz? 
 
3.3. Considerando el circuito de la Figura 1 (Salida Vc(t)) con una fuente de voltaje 
sinusoidal. 
a) Calcule el valor de C para que la atenuación a 100 [Hz] sea de -3. [db]. 
b) Con el valor de C calculado ¿A qué frecuencia en [Hz] el ángulo tiene un atraso 
de 70°? 
 
3.4. Considerando el circuito de la Figura 2 (Salida Vc(t)) 
a) Dibuje los diagramas de Bode de magnitud y fase. 
b) Suponiendo una fuente sinusoidal, ¿a qué frecuencia, si en la entrada existe 
un Vp-in=10 [V] la salida será Vp-out = 0.1 [V]? (Vp = Voltaje pico) 
 
LABORATORIO DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS II 
Período: 2019-A | http://www.epn.edu.ec/laboratorio-de-circuitos-electricos-y-mediciones/ 
 
NOTA 1: Cada grupo de estudiantes debe traer 3 puntas de prueba y calculadora. 
 
 
 
 
4. EQUIPO Y MATERIALES 
 Generador de funciones 
 Osciloscopio 
 Capacitor decádico 0.1uF 
 Resistor decádico 
 Inductor 0.16H 4ohm 
 Juego de cables 
 Interruptor bipolar 
 
 
5. PROCEDIMIENTO 
NOTA 2: Antes de proceder con la práctica, el Instructor hará una breve introducción 
al desarrollo del tema, así como una explicación de los aspectos que se deben tomar 
en cuenta en el manejo de los elementos y equipos de medida. 
 
5.1. Respuesta en frecuencia del Filtro RC (Vout=Vc(t)) 
 
Armar el circuito de la Figura 3 con C = 1[uf]. Variar la frecuencia w de la fuente de entrada 
desde 100 [rad/s] hasta 100000 [rad/s]. Tomar dos datos por década de los voltajes de 
entrada, salida y del ángulo de fase de salida en [°]. Calcular las ganancias en [dB] para 
cada frecuencia y graficar los diagramas de Bode de magnitud y fase. 
 
5.2. Respuesta en frecuencia del circuito en serie RLC (Vout=Vc(t)) 
 
LABORATORIO DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS II 
Período: 2019-A | http://www.epn.edu.ec/laboratorio-de-circuitos-electricos-y-mediciones/ 
 
Armar el circuito de la Figura 2 y proceder de la misma forma que en el numeral 1. Para 
este caso la frecuencia máxima debe ser la más alta posible del generador, y se 
recomienda iniciar en 10 [rad/s]. 
 
FIGURA 3 
 
NOTA 3: Para la práctica la hoja de datos debe contener una tabla para cada circuito 
para anotar los valores de frecuencias en [Hz] y [rad/s], Vin, Vout, Ganancia y Fase. 
 
6. INFORME 
6.1. Grafique los diagramas de Bode de los circuitos de las Figuras 2 y Figura 3 para 
posteriormente compararlos con los obtenidos durante la práctica. 
 
6.2. Comente las diferencias entre los diagramas de Bode del circuito de primer orden 
vs el de segundo orden. 
 
6.3. Presente una tabla de errores y justifique los mismos. 
 
6.4. Si ya realizó la práctica de simulación, comente los resultados obtenidos respecto 
con la parte práctica. 
 
6.5. Conclusiones 
 
6.6. Recomendaciones 
 
Elaborado por: Área de Circuitos Eléctricos 
 
Revisado por: Ing. Andrés Cela, MSc. 
Coordinador del área de Circuitos Eléctricos