Informe previo 1

I. OBJETIVO: Observar el comportamiento de un sistema de lazo cerrado. Obtener la funcin de transferencia, el diagrama de bloque y el diagrama de Flujo.

II. CUESTIONARIO PREVIO:1. Qu caractersticas debe tener un sistema de realimentacin para que funcione correctamente.Las caractersticas ms importantes de un sistema de control son: Estabilidad:Significa que estando un sistema en un punto de equilibrio y sometido a la accin de una perturbacin, o a una variacin del valor de referencia, presentar una respuesta que tender a un nuevo estado de equilibrio. En cambio, un sistema inestable iniciar una oscilacin de amplitud creciente alrededor del valor de equilibrio, o se saturar en alguno de sus valores extremos. An siendo estable, un sistema puede presentar un grado de estabilidad insuficiente. Esto significa que, para llegar a un nuevo punto de equilibrio, produce oscilaciones amortiguadas de excesiva duracin antes de estabilizarse en los valores definitivos.

Exactitud:Implica mantener las variables controladas dentro de un cierto entorno tolerable alrededor de sus valores de referencia, en otras palabras, con un error suficientemente pequeo para los fines a los que est destinado el sistema. Es un factor importante en la determinacin de la proyeccin del costo de un sistema de control automtico, y por lo tanto no debe pretenderse obtener ms de lo necesario.

Velocidad de respuesta:Indica la rapidez con que el sistema se adapta a nuevas condiciones de equilibrio, ya sea por perturbaciones o por que se varan los valores de referencia. Nos indica una condicin ms bien esttica, la velocidad de respuesta nos ilustra sobre la capacidad de adecuacin dinmica del sistema a requisitos cambiantes. Sea cual fuere el origen de las variaciones (perturbaciones o modificacin de los valores de referencia), el diseo del sistema en lo que hace a su velocidad de respuesta se efectuar estimando la mxima velocidad de variacin de las variables, y en base al mximo retardo tolerable en la respuesta.

Ahora veamos los efectos de la realimentacin en varios aspectos del desempeo de los sistemas: Efectos de la realimentacin en la ganancia global: esto quiere decir que la realimentacin puede incrementar la ganancia del sistema en un intervalo de frecuencias pero reducirlas en otro.

Efectos de la realimentacin en la estabilidad: la estabilidad es la nocin que describe si un sistema es capaz de seguir los comandos de la entrada, o en general si dicho sistema es til. Por tanto debemos establecer que la realimentacin puede ocasionar que un sistema que es originalmente estable, se convierta en inestable; concluyendo podemos determinar que referente a la estabilidad, la realimentacin puede ser un arma de doble filo, cuando no se usa adecuadamente, puede ser daina.

Efectos de la realimentacin en la sensibilidad: para esto debemos saber que un buen sistema de control debe ser insensible a las variaciones de los parmetros (temperatura, ...) , pero sensible a los comandos de entrada. La sensibilidad de la ganancia de un sistema realimentado a la variacin de los parmetros depende de donde estn localizados los parmetros.

Efectos de la realimentacin sobre perturbaciones externas o ruido: Todos los sistemas estn sujetos a algunos tipos de seales exgenas o ruido durante su operacin, por tanto el diseo para estos sistemas sean insensibles a estas perturbaciones y sensibles a comandos de entrada; En general no podemos sacar muchas conclusiones, pero en general la realimentacin puede reducir los efectos del ruido y las perturbaciones en el desempeo del sistema.

2. Obtenga la funcin de transferencia de lazo cerrado, la funcin de transferencia de la trayectoria directa y de lazo abierto del circuito a implementar a si como su diagrama de bloques y el diagrama de flujo.

Donde V1 es el punto q se encuentra en el extremo del opam con esto se puede determinar la realimentacin y la implicancia de este voltaje en la salida.

Funcin de transferencia de lazo cerrado:

Para valores :

Funcin de transferencia de la trayectoria directa:

Para valores :

Funcin de transferencia de lazo abierto:

Para valores :

3. Calcule la ganancia terica del circuito, para los dos valores de resistencias.

a) Para valores

b) Para valores

4. Investigue porque vara la salida al aumentar la frecuencia de la seal de entrada.Se conoce por teora que al incrementar la frecuencia poco a poco en el generador de funciones, esta provocara un aumento de trabajo en el OPAM y esto conlleva a que el ancho de banda de este vare.

La ganancia diferencial de un amplificador operacional a lazo abierto no es infinita, por el contrario es finita y disminuye con la frecuencia

Caracterstica tensin-frecuenciaAl A.O. tpico tambin se le conoce como amplificador realimentado en tensin (VFA). En l hay una importante limitacin respecto a la frecuencia: El producto de la ganancia en tensin por el ancho de banda es constante.Como la ganancia en lazo abierto es del orden de 100.000 un amplificador con esta configuracin slo tendra un ancho de banda de unos pocos Hercios(Hz). Al realimentar negativamente se baja la ganancia a valores del orden de 10 a cambio de tener un ancho de banda aceptable. Existen modelos de diferentes A.O. para trabajar en frecuencias superiores, en estos amplificadores prima mantener las caractersticas a frecuencias ms altas que el resto, sacrificando a cambio un menor valor de ganancia u otro aspecto tcnico.

CapacidadesEl A.O. presenta capacidades (capacitancias) parsitas, las cuales producen una disminucin de la ganancia conforme se aumenta la frecuencia.

5. Simule el circuito en SIMULINK y otro simulador.

En SIMULINK:

En PROTEUS: