Practica 2 Resonancia Paralelo 2

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Elaborado por: WILLIAM ALEXANDER CUEVAS Monitor del Área de Señales y Circuitos UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA FACULTAD SEDE SOGAMOSO ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA LABORATORIO DE SEÑALES Y SISTEMAS LABORATORIO Nº2 RESONANCIA DE UN CIRCUITO RLC PARALELO 1. OBJETIVOS Verificar el efecto de resonancia paralelo de un circuito RLC, en donde se debe determinar la frecuencia de resonancia, la corriente máxima y mínima que circula por la resistencia R y el voltaje mínimo del voltaje Vo en la salida. Diseñar e implementar un filtro a base de elementos activos. 2. EQUIPOS Y ELEMENTOS Resistencias 100Ω y 1K Tres bobinas. Condensadores de 0.1 μF , 0.01μF, y 0.001μF Generador de señales. Osciloscopio. Sonda generador. Sondas osciloscopio. Sonda amperimétrica. 3. INTRODUCCIÓN Al igual que la f. 4. MARCO TEÓRICO . A continuación se presenta la demostración matemática de la resonancia serie. e Donde Multiplicando cada término por su conjugado. ( ) e () Por tanto, la admitancia entre los puntos A y B es: ( ) ( ) Separando partes reales e imaginarias [ ( ) () ][ ( ) ] Igualando la parte imaginaria a cero: ( ) De aquí: () ( ) Despejando W, y teniendo en cuenta que esta relación se cumple para resonancia, se obtiene: ( ) Por tanto la frecuencia de resonancia del circuito es: 1 2 L RL RC Y1 Y2 C A B

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Elaborado por: WILLIAM ALEXANDER CUEVAS

Monitor del Área de Señales y Circuitos

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA

FACULTAD SEDE SOGAMOSO

ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

LABORATORIO DE SEÑALES Y SISTEMAS

LABORATORIO Nº2

RESONANCIA DE UN CIRCUITO RLC PARALELO

1. OBJETIVOS

Verificar el efecto de resonancia paralelo de un

circuito RLC, en donde se debe determinar la

frecuencia de resonancia, la corriente máxima y

mínima que circula por la resistencia R y el

voltaje mínimo del voltaje Vo en la salida.

Diseñar e implementar un filtro a base de

elementos activos.

2. EQUIPOS Y ELEMENTOS

Resistencias 100Ω y 1KΩ

Tres bobinas.

Condensadores de 0.1 µF , 0.01µF, y 0.001µF

Generador de señales.

Osciloscopio.

Sonda generador.

Sondas osciloscopio.

Sonda amperimétrica.

3. INTRODUCCIÓN

Al igual que la f.

4. MARCO TEÓRICO

. A continuación se presenta la demostración

matemática de la resonancia serie.

e

Donde

Multiplicando cada término por su conjugado.

(

) e

( )

Por tanto, la admitancia entre los puntos A y B es:

(

)

(

)

Separando partes reales e imaginarias

[

(

)

( )

] [

(

)

]

Igualando la parte imaginaria a cero:

(

)

De aquí:

( )

(

)

Despejando W, y teniendo en cuenta que esta

relación se cumple para resonancia, se obtiene:

(

)

Por tanto la frecuencia de resonancia del circuito es:

1

2

L

RL RC

Y1Y2

C

A

B

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√ √

NOTA: el circuito estará en resonancia siempre

que f0 sea un número real, es decir, si:

Y

Ó

Y

En caso de que =

= L/C el circuito entrará en

resonancia para todas las frecuencias.

5. PROCEDIMIENTO

PREINFORME: Para el circuito de la Figura 01

determine mediante simulación en Matlab la

frecuencia central de Resonancia en Paralelo;

determinar la corriente máxima y mínima que

circula por la resistencia R y determine el valor de

voltaje máximo y mínimo de la salida. Asumir los

valores de R=100Ω, L=1mH, C=1µF, Vi=5Vpp, la

frecuencia varía entre 100Hz y 100Kz.

Para el circuito de la Figura 02 determine mediante

simulación en Matlab, la corriente máxima y mínima

que fluye por la resistencia R, el voltaje máximo y

mínimo en los circuitos tanque. Asumir R=100,

L1=1mH, L2=10mH, C1=1µF, C2=0.1mF, Vi=5

Vpp, la frecuencia varía desde 10Hz hasta 100Khz.

1. En base al circuito de la figura Nº1, Hacer un

circuito resonante paralelo y encontrar la frecuencia

central f0. El valor pico de la fuente de entrada debe

ser máximo de 5 Vpp. El valor de la Resistencia R es

de 100Ω, traer el capacitor C y el inductor L

(toroide), que son de libre elección por el grupo.

Fig. Nº1. Circuito Tanque para resonancia paralelo

Para el circuito implementado determinar la corriente

máxima y mínima que circula por la resistencia R,

además obtener el valor máximo y mínimo del

voltaje Vo en la salida. Comprobar estos valores con

simulador, realizar una tabla de comparaciones y

concluir. Además obtener las curvas de impedancia

del circuito Tanque y comprobar con simulador.

2. En base al circuito de la figura Nº2, Hacer un

circuito resonante paralelo y encontrar las

frecuencias de resonancia centrales f0, para cada uno

de los circuitos tanque. El valor pico de la fuente de

entrada debe ser máximo de 5 Vpp. El valor de la

Resistencia R es de 100Ω, traer los capacitores C1 y

C2 y los inductores L1 y L2 (toroides), que son de

libre elección por el grupo.

Fig. Nº2. Circuito de tanques para la resonancia paralelo.

Para el circuito implementado determinar la corriente

máxima y mínima que fluye por la resistencia R, el

voltaje máximo y mínimo de los circuitos tanque.

Verificar los datos obtenidos mediante simulador,

realizar una tabla de comparaciones entre los datos y

concluir. Además encontrar las curvas de impedancia

de los circuitos tanque en función de la frecuencia y

comprobar con simulador.

3. diseñar un circuito a base de ramas serie y paralelo

que deje pasar dos frecuencias y elimine la más alta.

Él valor de la frecuencia menor debe ser uno de los

dos últimos dígitos del código de los integrantes del

grupo en el orden de los Kz.

4. anexar al informe cálculos del factor de calidad Q,

ancho de banda de, tablas de comparación entre los

datos por simulación y los circuitos implementados,

graficas de las curvas de impedancias, graficas

obtenidas durante el desarrollo de la práctica,

esquemáticos de los circuitos implementados.

Continuous

powergui

i(t)

v+-

Vo(t)1

v+-

Vo(t)

Vi(t)

V_o(t)1

V_o(t)

Z

Impedance Measurement

i+

-

Current Measurement

Circuito LC

R

Continuous

powergui

i(t)

Z

ZM2

ZZM1

Z

ZM

v+-

Vo(t)1

v+-

Vo(t)

Vi(t)

V_o(t)1

V_o(t)

i+

-

Current Measurement

Circuito LC 1

Circuito LC

R1

R

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FACULTAD SEDE SOGAMOSO

ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

LABORATORIO DE SEÑALES Y SISTEMAS

6. CONSULTA

Investigar que es el factor de calidad Q en

circuitos resonantes paralelo.

Osciladores LC.

7. PREGUNTAS

1. ¿cómo es el valor de la impedancia de un

circuito resonante paralelo, cando se

encuentra en resonancia?

2. ¿Cómo es corriente del circuito cundo se

encuentra en resonancia?

3. ¿la impedancia del circuito LC cuando se

encuentra en resonancia es?

8. BIBLIOGRAFÍA

ARTHUR B. Williams. Electronica Moderna

Práctica. Editorial McGRAW-HILL

DORF, Richard. Circuitos eléctricos, introducción

al análisis y diseño. Editorial Alfaomega, Tercera

edición, 2000.

SAVANT Jr, CJ., Roden, Martin y Carpenter,

Gordon. Diseño electrónico- Circuitos y sistemas.

Tercera Edición. Editorial Pearson Education. 2000

TUTORIALES DE MATLAB

NOTA: el pre informe es la llave para

empezar a trabajar en la práctica, debido a

que por seguridad es necesario que el grupo

de trabajo tenga claro los conceptos del tema.