Prelaboratorio0 de electrónica-osciloscopio y mediciones

8/7/2019 Prelaboratorio0 de electrnica-osciloscopio y mediciones

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UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELAFACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA DE INGENIERA ELCTRICADEPARTAMENTO DE ELECTRNICA, COMPUTACIN Y CONTROLLABORATORIO DE ELECTRNICA I

PRCTICA # 0

OSCILOSCOPIO Y MEDICIONES

Alumnos:Nicomedes

C.I.

Valery Ramirez

C.I. 15.222643

Seccin: 04


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Caracas, 17 de mayo de 2006OBJETIVOS

Objetivos generales

La finalidad de la prctica es familiarizar al estudiante con los equipos de

trabajo del laboratorio, teniendo en este caso el osciloscopio como el ms

importante de ellos.

Medir experimentalmente parmetros elctricos tales como corriente y

tensin, y a partir de ellos encontrar los valores de otros tales como resistencia y

desfasaje de seales obteniendo as las caractersticas principales de una

determinada red. Tambin se pretende evidenciar el efecto de carga de los equipos

de medicin en la red a la cual se le midan sus parmetros.

Objetivos especficos

Aprender a calcular el valor prctico del error existente en un parmetro de

origen elctrico.

Verificar prcticamente los valores de los parmetros calculados

tericamente.

Evidenciar el efecto de carga inducido por un dispositivo de medicin en

una red elctrica.

Aprender a usar un osciloscopio para medir parmetros en una red

elctrica.

Hacer uso del osciloscopio para medir el desfasaje entre dos seales

alternas.

Usar el mtodo de la curva de Lissajous para calcular el desfasaje entre

dos seales alternas


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FUNDAMENTOS TERICOS

En la siguiente prctica se harn clculos de parmetros elctricos tales

como tensin y corriente, para ello se usar el mtodo de mallas.

Se usarn los mtodos de fasores y divisor de tensiones para calcular

parmetros elctricos en circuitos en los que existan elementos que induzcan

desfasaje de las seales entre un punto y otro de medicin, adems, se har uso

del mtodo de la curva de Lissajous para calcular el desfasaje entre dos seales

alternas.


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RESOLUCIN DE LOS CIRCUITOS

Circuito 1: el circuito se alimenta con una seal de 6V pico, offset nulo y

frecuencia 1khz.

Se montar el siguiente circuito en el protoboard para as comprobar los

clculos tericos realizados usando el mtodo de mallas.

1kHz

V1-6/6V

R1210k

R1112k

R10

8.2kR9

5.6k

R87.5k

R76.8k

R65.6k

R55.1k

R45.1k

R34.7k

R21.1k

R11.8k

Figura 1.

Al conectar el generador se adiciona una malla, llamada malla 4.

Malla 4

Malla 2

A

C

B

D

E

F G

1-2

3-4


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Resolviendo el circuito por mtodo de mallas:

02471,201471,20

0)14(471,20

:4

035,1726,518,6

0)23(6,5)13(8,631,5

:3

036,524,1511,5

0)12(1,5)32(6,527,4

:2

04471,2038,621,51271,42

017)31(8,6)21(1,519,2)41(471,20:1

=+

=

=+

=

=+

=

=+++

=

IkIkVent

IIkVent

M

IkIkIk

IIkIIkIk

M

IkIkIk

IIkIIkIk

M

IkIkIkIk

IkIIkIIkIkIIkM

se halla de la siguiente manera:

segradkhzf 185,6283122 ===

Al resolver el sistema de ecuaciones se tiene:

AtsenVentI

AtsenVentI

AtsenVentI

AtsenVentI

)185,6283(10860,610143,14

)185,6283(10199,210665,33

)185,6283(10101,210502,32

)185,6283(109,39210549,61

44

45

45

45

==

==

==

==

Cuyos valores pico son respectivamente:

mAImAI

mAI

mAI

8,68549,2193

12,2102

94,3921

=

=

=

=

Entonces, las tensiones en los nodos ser la siguiente:


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VuAkVIIRRV

VuAkVIIRV

VuAkVIRV

VuAkVIIRV

VuAkVIRV

VuAkVuAkVIRV

VuAkVIRVV

F

C

C

B

AA

A

93,2)94,3928,685(81,435,4)14()11//10(V

35,4)94,3928,685(6,56)14(96V

7,29,2195,782,334V

77,3)12,2109,219(6,582,3)23(6V

82,39,2197,486,423V

86,494,3921,129,512,2101,112V

29,594,3928,16116

G

F

E

D

C

B

===

===

===

===

===

====

===

2) Circuito 2: los circuitos se alimentan con una seal de 5V pico, offset nulo y

frecuencia 1khz.


clculos tericos realizados usando el mtodo de divisor de tensiones.

Al igual que en el circuito 1, en este se hacen los clculos para t=250ms.

Resolviendo por divisor de tensiones:

Vent Vent


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VpicoVy

VtsenVy

VtsenVent

MM

MVentVy

VpicoVx

VtsenVx

VtsenVent

kk

kVentVx

5,2)(

)10283,6(5,2

2

)10283,6(5

211

1

5,2)(

)10283,6(5,2

2

)10283,6(5

27,47,4

7,4

3

3

3

3

=

=

==

+

=

=

=

==

+

=

Las corrientes pico son:

uAkk

VII 91,531

7,47,4

5=

+=

uAMM

VIII

5,211

5=

+=

Al acoplar ambos circuitos las ecuaciones de malla quedan:

022)12(7,4:

0)21(7,417,4:

=

=

IMIIkM

IIkIkVentM

II

I

De donde al resolver el circuito y multiplicar por las respectivas

resistencias se obtienen las siguientes tensiones:

VV

VV

y

x

25,1

49,2

=

=

3) Resolucin terica del circuito de la figura 3:


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clculos tericos realizados usando el mtodo de divisor de tensiones y el mtodo

de fasores.

VtsenVent

hzf

mshzf

T

srad

)32,628(7

32,62810022

10100

11

=

===

===

Expresando la seal de entrada y la impedancia como fasores y luego

calculando Vx se tiene:

k

kV

C

jkk

kVent

Z

kVentVx

kZ

VVent

=

=

+

=

=

=

=

51,38[74,251,38[55,25

100[7

1010

1010

51,38[55,25

0[7

Vx est adelantada 38,51 con respecto a Vent.

)2 1,03 2,6 2 8(7 4,2 r a dts e nV x sr a d += V

Las seales se vern en el osciloscopio de la siguiente manera:


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MEDICIONES


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MATERIALES UTILIZADOS

2 resistencias de 5,6k 1 resistencia de 8,2k

1 resistencia de 1,8k 1 resistencia de 12k

1 resistencia de 1,1k 1 generador de seales

2 resistencias de 4,7k 1 osciloscopio

1 resistencia de 10k 1 proto board

2 resistencias de 5,1k 3 puntas de osciloscopio

1 resistencia de 6,8k

CONCLUSIONES


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En los circuitos trabajados en esta prctica se trabaj con diferentes tipos

de circuitos, tres de tipo resistivo puro y uno capacitivo.

En el primer circuito se comprobaron los valores de tensin que se

encontraban en cada nodo, en los cuales se obtuvieron valores errneos de tensin

debido a que al ajustar la tensin pico de alimentacin del mismo, esto se hizo sin

tener el circuito conectado al generador obtenindose como resultado que al

conectarlo se produjo un efecto de carga que disminuy la tensin entregada,

apartando ese error se verificaron diferentes teoremas como el de mallas, tiles

para calcular parmetros elctricos.

El segundo circuito se trabaj de dos maneras, la primera de ellas consisti

en medir las tensiones de salida de dos subcircuitos para observar su ganancia. En

ambas mediciones se observ un fenmeno por el cual la resistencia interna del

osciloscopio interfiri con el funcionamiento normal de dichas etapas,

observndose esta interferencia con mucha mayor magnitud en el circuito II ya

que la resistencia de salida del mismo y la resistencia interna del osciloscopio

tienen el mismo valor, lo que resulta en una resistencia equivalente que es la

mitad de las originales, siendo esta la causa de las mediciones poco confiables que

se obtuvieron.

En el tercer circuito se aprendi a medir el desfasaje grficamente entre

sus seales de entrada y salida usando principalmente el mtodo de la figura de

Lissajous para as determinar posteriormente la naturaleza del mismo, resultando

este de naturaleza capacitiva. Con esto se concluy que el mtodo de Lissajous es

un mtodo muy efectivo para calcular el desfasaje entre dos seales siempre y

cuando se tenga una buena precisin en las medidas hechas en el osciloscopio.

BIBLIOGRAFA


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