Filtro de paso de banda

Transcripción

1 Filtro de paso de banda Fundamento Una adecuada combinación de condensadores y resistencias da lugar a un circuito que solamente deja pasar con preferencia una gama de frecuencias. Este tipo de circuito se denomina de paso de banda, en la fig. se encuentra el esquema de un circuito de este tipo. Este circuito está formado por una resistencia R y un con-densador C que están en serie y por otra resistencia igual a la anterior y otro condensador igual al primero. Esta última resisten-cia y ese último condensador están entre sí en paralelo. Fig. El voltímetro V indica el voltaje de salida del generador que alimenta al circuito. El voltímetro V mide la diferencia de potencial en el segundo condensador y en la segunda resistencia, esto es, a la salida del circuito. V Se denomina función de transferencia al cociente G V Para el condensador y la resistencia que están en serie, la impedancia equivalente verifica: Z R i C Para el condensador y la resistencia que están en paralelo, la impedancia equivalente vale: Z C i R De acuerdo con el esquema de la fig. resulta: C i V R V R i R i Ci RCi i C C i C R RC R V V 3 RC i RC

2 Si al producto RC lo designamos con, la relación compleja anterior queda así: V i V V 3 i i 3 i V 3 i 3i i V 3 i V V V G teórico () V 9 3 i 3 i 9 V La expresión anterior nos dice que cuando =, G (teórico) alcanza el valor máximo. En el experimento montamos un circuito como el de la fig. que corresponde al esquema de la fig.. Con el generador de frecuencias variamos la frecuencia y con los voltímetros medimos los valores eficaces V y V. Por tanto tendremos un G (experimental) que compararemos con el G (teórico) proporcionado por la ecuación (). La capacidad de cada condensador del circuito de la fig. es F y cada resistencia 00 Fig.. Vista general del circuito con todos sus elementos

3 Fotografías La fotografía del circuito nos indica V =3,00 V y V = 845 mv = 0,845 V. En la sección designada como Conjunto de fotografías de diversas medidas se encuentra esta medida y otras que se han hecho. Todas ellas se han realizado con el circuito de la fotografía y solamente cambian las lecturas de los aparatos, por esta razón, en la sección mencionada aparecen solamente las lecturas que corresponden al dial del generador de frecuencias y a los dos voltímetos. Los datos de esa sección se llevan a la Tabla y se completan las columnas allí indicadas. Las lecturas del dial del generador de frecuencias deben corregirse a valores reales tal como se hizo en el experimento calibrado del generador de frecuencias. Si no ha hecho este experimento las ecuaciones del calibrado que se obtienen de dicha práctica y que debe utilizar son: Intervalo de lecturas en el dial de 0 Hz a 00 Hz ( palanca en x). f 0,9339 f 4 leída en el dial Intervalo de lecturas en el dial de 00 Hz a 000 Hz ( palanca en x0). f 0,9947 f 46 leída en el dial Intervalo de lecturas en el dial de 000 Hz a 0000 Hz ( palanca en x00). f 0,946 f 654 leída en el dial Es preciso tener en cuenta en qué escala de trabajo funcionan los voltímetros. Observe, cuando haga las lecturas de la frecuencia, dónde está colocada la palanca P situada al lado del dial, ya que existen tres posiciones indicadas por x, x0 y x00. La lectura del dial circular ha de multiplicarse por la posición que ocupe la palanca P.

4 Fotografía, para la toma de datos

5 Conjunto de fotografías de diversas medidas Medidas Lectura en el dial del generador de frecuencias/hz V /V V /mv ª Medida ª Medida 3ª Medida 4ª Medida 5ª Medida

6 Conjunto de fotografías de diversas medidas Medidas Lectura en el dial del generador de frecuencias/hz V /V V /mv 6ª Medida 7ª Medida 8ª Medida 9ª Medida 0ªMedida

7 Conjunto de fotografías de diversas medidas Medidas Lectura en el dial del generador de frecuencias/hz V /V V /V ªMedida ªMedida Tabla leída en el dial f/hz f/hz Voltaje eficaz V /V Voltaje eficaz V /V angular /s - Función de transferencia G experimental G =V /V Utilice la ecuación () para calcular G (teórico). Haga los cálculos en la Tabla.

8 Tabla f/hz Logaritmo neperiano de la frecuencia Ln(f) angular /s - =R C G Función de transferencia G (teórica) 9 Gráficas V a) Dibuje la gráfica G experimental y G teórica en el eje Y frente a la frecuencia V angular en el eje X. b) Represente en un mismo gráfico a ln(f) frente a G teórico y G experimental. c) Calcule el % de diferencia entre los valores experimentales y teóricos, respecto a los teóricos.