MEDIDAS ELECTRONICAS II

Transcripción

1 MEDIDAS ELECTRONICAS II PLACA MULTIPRACTICA La placa de múltiples aplicaciones para procesos de medición, presenta la posibilidad de realizar variadas experiencias en el laboratorio, entre ellas: carga y descarga de capacitores, desfasaje de señales, figuras de Lissajous, estudios de la respuesta en conmutación de una carga inductiva, suma de señales de audio frecuencia con transformador y con operacional, estudio de la respuesta en frecuencia de un transformador de sintonía de AM, y otras varias. Medidas Electrónicas II Kit de Desarrollo Práctico pag. 1 de 7

2 Consta de diversos elementos discretos los cuales pueden insertarse en el camino de la señal o señales de entrada, que la modifican, ya sea desfasándola, integrándola, filtrándola o sumándolas, para obtener una señal de salida acorde a las necesidades requeridas por el proceso de medición en cuestión. Esta placa, permite utilizar elementos que evitan el conexionado aéreo o tipo tela de araña evitando la posibilidad de cortos y por lo tanto daños al instrumental usado. Los cables utilizados son directamente cables con conectores BNC en sus extremos de forma de disminuir la desadaptación de impedancias debida a las conexiones y por lo tanto el reflejo de señales. La selección de los componentes a insertar en el camino de la señal se realiza por medio de puentes que cierran los circuitos correspondientes y abren los no necesitados. Cuenta con 6 módulos que producen integración o desfasaje, suma lineal por medio de elemento pasivo (Transformador 1:1), o activo con un amplificador diferencial, filtrado de FI de 455 Khz pasa banda, Relé de conmutación para verificar transitorios de conmutación, Carga y descarga de capacitores para determinación de constante Tau. 1- Módulo DESFASADOR El modulo desfasador permite desfasar una señal senoidal generando una salida de igual frecuencia que la original, pero desfasada un cierto ángulo comprendido entre 0 y 90 grados, la cual puede utilizarse para múltiples aplicaciones. DESFASAJE DE SEÑALES Es posible realizar el desfasaje de señales con las redes desfasadoras seleccionables con las llaves S2, S3 y S4 para los resistores y con S12, S13 y S14 para los capacitores. Se deberá sacar la llave S1 para evitar la entrada de alguna tensión continua colocada en Vcc. Se deberá sacar la llave S11 y verificar que el interruptor esté hacia arriba. Para proceder a la práctica se deberá ingresar la señal por el terminal IN#1 (ficha BNC). Se podrá visualizar en el osciloscopio en el terminal OUT#1 una muestra de la señal de entrada y en el terminal OUT#2 (fichas BNC) una muestra de la señal desfasada. Se deberá tener especial cuidado de desconectar la fichas S1 para evitar que tensiones provenientes de posibles fuentes de alimentación conectadas al circuito las cuales pueden afectar el buen funcionamiento del generador de señales en uso. Medidas Electrónicas II Kit de Desarrollo Práctico pag. 2 de 7

3 METODO DEL TRAPECIO En el estudio de ondas moduladas en amplitud, especialmente en la aplicación del método del trapecio, se podrá aplicar la señal modulante por el terminal IN#1 a una red desfasadora de manera de provocar un desfasaje a la señal de Audio Frecuencia. Es especialmente útil para compensar el desfasaje propio durante el proceso de modulación de modo de generar un trapecio lineal para la determinación del índice de modulación.. FIGURAS DE LISSAJOUS Habiendo provocado un desfasaje en la señal de entrada, es posible observar la señal original en OUT #1 y la desfasada en Out #2, y si se inyectan a las entradas horizontal y vertical de un osciloscopio, se genera la figura de Lissajous correspondiente y se determinara el desfasaje por el metodo grafico. O bien, se puede desfasar una señal y se la compararla con otra señal cuya frecuencia y fase sean incógnitas METODO DEL BARRIDO CIRCULAR En el estudio de ondas de Amplitud Modulada, podemos destacar la posibilidad de realizar el método del barrido circular, ingresando una muestra de la señal modulada por el terminal IN#1, seleccionando los valores de los componentes adecuados para realizar un desfasaje a esta señal de Radio Frecuencia (el desfasaje proporcionado por las redes desfasadoras dependerá no sólo de los componentes seleccionados, sino también de la frecuencia de operación). 2- Módulo CARGA Y DESCARGA DE CAPACITORES Para poder realizar esta experiencia se deberá colocar uno o varios de los puentes S2, S3 y/o S4, quienes seleccionaran la resistencia de carga.. El valor capacitivo se consigue colocando alguno o varios puentes de S12, S13 y/o S14. Se deberá colocar la llave S1 para permitir la entrada de la tensión continua colocada en Vcc Medidas Electrónicas II Kit de Desarrollo Práctico pag. 3 de 7

4 La descarga de los capacitores se consigue a través de la llave #1 que conecta una resistencia de 1Kohm al capacitor correspondiente. Conmutando esta llave se procede a la carga y descarga alternativa del capacitor correspondiente. Para realizar la práctica se deberá ingresar una tensión continua de 12 V en los bornes incluidos a tal fin (Rojo = Vcc, Negro = Masa). La señal resultante se podrá obtener en la ficha BNC OUT#2 Pudiendo obtenerse distintas constantes de tiempo según la combinación de llaves elegida S12 S13 S14 S2 1.00E+00 Seg 1.00E-01 Seg 1.00E-04 Seg S3 1.00E-02 Seg 1.00E-03 Seg 1.00E-06 Seg S4 1.00E-01 Seg 1.00E-02 Seg 1.00E-05 Seg S5 0.00E+00 Seg 0.00E+00 Seg 0.00E+00 Seg La descarga se habilita con la llave S11 y la constante de tiempo de descarga se selecciona con la llave S16. Si esta está abierta cuando el interruptor este en la posición de descarga (hacia abajo) el capacitor seleccionado se descargará a través de una resistencia de 10 kohm; si se coloca la llave S16 el capacitor se descargará directamente a masa. 3- Módulo de filtro de FI de 455 KHz. TRANSFORMADOR SINTONIZADO Este tipo de transformador tiene la particularidad de posee un ancho de banda pequeño y una selectividad importante, es por eso que se lo utiliza como filtro pasa banda, siendo usado en la etapa de Frecuencia Intermedia de AM en 455 khz. Este transformador cuenta con un núcleo de ferrita regulable que permite desplazar la frecuencia central del filtro, para poder ajustarlo al valor deseado. Este dispositivo, debido a su importante selectividad, es especialmente interesante para estudiar su comportamiento en frecuencia, pudiéndose hacer este estudio con un generador de barrido. Para poder realizar la práctica se deberá ingresar la señal de salida de generador de barrido por el terminal IN#1, se deberán colocar las llaves S26 y S27 para habilitar la entrada y las S28 y S29 para habilitar la salida, entonces se podrá observar una muestra de la señal de entrada en el terminal OUT#1 y la respuesta del transformador por el terminal OUT#2 Medidas Electrónicas II Kit de Desarrollo Práctico pag. 4 de 7

5 4- Módulo SUMADOR de Señales Senoidales A- SUMA DE SEÑALES CON TRANSFORMADOR La placa cuenta con dos transformadores con los que se pueden sumar señales, para ello se deberán ingresar las señales por los terminales IN#1 e IN#2 y conectar las llaves S6 S7 y S8 para habilitar la entrada de las señales al transformador T1 y S9 y S10 para habilitar la salida, de esta forma se podrá visualizar en el terminal OUT#2 la señal suma se las señales de entrada. Medidas Electrónicas II Kit de Desarrollo Práctico pag. 5 de 7

6 Para usar el transformador T2 se deberán colocar las llaves S17, S18 y S19 para habilitar la entrada de las señales en los terminales IN#1 e IN#2, y las llaves S20 y S21 para habilitar la salida por el terminal OUT#2. B- SUMA DE SEÑALES CON OPERACIONAL Para poder realizar la suma con el operacional se deberá operar de la siguiente manera: primero se deberá colocar la alimentación, que consta de una fuente partida (+12 Vdc), los bornes positivo y negativo se deberán conectar en las fichas Roja y Negra en la parte superior derecha de la placa. El punto medio de la fuente se deberá colocar en la ficha Negra (Masa) que se ubica en la parte superior izquierda de la placa. El ingreso de las señales será por los terminales IN#1 e IN#2, y se deberán colocar las llaves S22, S23 y S25 para habilitar las entradas de señal al operacional, y las llaves S24 para habilitar la salida por el terminal OUT#2 CARGA INDUCTIVA Se podrán estudiar las perturbaciones producidas por una carga inductiva utilizando las llaves S1, S3, S11, S16. La alimentación se colocará al borne positivo de la fuente y el negativo en las fichas Roja y Negra respectivamente de la placa, ubicadas en la parte superior izquierda de la fuente. No se inyectará ninguna señal a las entradas #1 y #2, y la señal de salida se observará en la salida #2 por medio de un osciloscopio. Para completar el estudio se deberá mover el interruptor hacia arriba para cargar la inductancia y hacia abajo para descargarla, obteniéndose en el terminal OUT#2 una muestra de los transitorios provocados por la inductancia del RELE. A fin que los transistorios del Relé no sean absorbidos por el capacitor de salida de la fuente de alimentación de continua, es necesario intercalar en el circuito entre el Relé y la fuente una resistencia de bloqueo. Eso se logra, colocando el potenciómetro en un valor de unos 500 a 1000 ohms (o seleccionando la resistencia de 1K por medio del puente S3) regulándose la fuente de DC a unos 14 o 15 volts para superar la caída de potencial en la resistencia. Medidas Electrónicas II Kit de Desarrollo Práctico pag. 6 de 7

7 U.T.N. - F.R.M. MEDIDAS ELECTRÓNICAS II Placa de Circuito Impreso Kit de evaluación de prácticos IN YAÑEZ, VELASQUEZ, IBÁÑEZ, CLAVERO (+) (-) OUT OUT #2 Medidas Electrónicas II TP pag. 7 de 7