UNIUDAD 2.-MUESTREO Y RETENCIN Por Juan Carlos Yris PastorINTRODUCCINMuestrear una seal analgica es obtener unas muestras de dicha seal en unos instantes concretos. De este modo, puede transmitirse una determinada seal de forma discreta, convirtiendo un nmero finito de valores de la seal analgica en seal digital.

En recepcin, la secuencia de valores digitales transmitidos se transforma en amplitudes.

Para reconstruir una seal sin distorsin a partir de sus muestras, la frecuencia de muestreo debe ser dos veces la de la seal a muestrear. Para realizar este proceso utilizaremos un circuito S/H (Sample & Hold).

Figura 1. Elementos del circuito de muestreo y retencin

Como vimos en la practica 1, este es el ltimo paso en el receptor MIC para la recuperacin de la seal ya decodificada.Una muestra de la seal original se encuentra en el margen de las frecuencias bajas y, por tanto, para recuperarla necesitbamos un filtro paso bajo cuya frecuencia de corte fuese, como mnimo, igual al ancho de banda de la seal a transmitir, de modo que atenuase todas las frecuencias superiores a la de corte.En un filtro se define como frecuencia de corte a aquella en la que la respuesta del filtro esta 3 dB por debajo de la mxima respuesta.Para implementar un filtro paso bajo, en el caso de frecuencias del orden de 4 kHz son necesarios componentes LC, difciles de conseguir y poco rentables, sobre todo en el caso de las bobinas.El problema se soluciona utilizando amplificadores operacionales y elementos RC, consiguiendo as filtros de gran fiabilidad y bajo coste para estas bajas frecuencias.

PRACTICA 5MUESTREO Y RETENCIN

Objetivo:Adquirir los conocimientos necesarios para comprender el objeto de la utilizacin de circuitos de muestreo y retencin en la transmisin digital as como su funcionamiento tanto a nivel interno como su funcin dentro del sistema de transmisin digital.

Materiales:

1 fuente de alimentacin simtrica. 1 generador de onda cuadrada. 1 generador de onda senoidal. 1 osciloscopio de doble trazo 2 CI MC 741 1 CI 4016 1 Capacitor de 1nF. 6 capacitores de 0.1 F. 6 resistencias de 22, W. 2 potencimetros de 10 K.

Procedimiento:

Montar el circuito de la Fig. 2 Aplicar a los dos amplificadores operacionales tensiones simtricas de + 15 V en los puntos indicados correspondientes a las patillas 4 y 7 del MC 741. Variando P1 y P2 ajustar la tensin de OFFSET de dichos amplificadores. Conectar una tensin de -5 V a la patilla 7 y +5 V a la 14 del CI 4016 para alimentarle. Introducir en la patilla 13 del CI 4016 una seal cuadrada de 249 Hz y un Vpp de 5V correspondiendo esta seal a los impulsos de muestreo. Para que el tiempo de carga y descarga del condensador sea menor y la seal de muestreo y retencin sea ms perfecta, se puede mediante un monoestable aplicar impulsos de 15seg de ancho. Aplicar en el punto A una seal senoidal de 24 Hz y un Vpp de 3.5 V, siendo esta la seal a muestrear. Con el canal 1 del osciloscopio, medir la seal en el punto A. Con el canal 2, medir la seal en el punto S, correspondiente a la entrada y salida del S/H.

Figura 2. Circuito a montar.

Seal de entradaFigura 3. Circuito montado

Seal de muestreadaFigura 4. Seales adquiridas. Figura 5. Seales por separado.

PRACTICA 7Objetivo:Conocer la realizacin prctica de los filtros paso bajo utilizados en los transmisores y receptores MIC, as como su clculo y funcionamiento.

Material necesario:>>Aparatos: >>Componentes: *1 fuente de alimentacin simtrica. *2 CI 741 o 1 LM324.*1 generador de BF. *Varias resistencias*1 osciloscopio de doble trazo. *varios condensadores

Descripcin y funcionamiento:

1.-Ecojer la frecuencia de corte:

Fc = 25Hz

2.-Calcular wc:

Wc = 2Fc Wc = (2)()(25) = 157.07

3.-Seleccionar C3, escoger un valor adecuado entre 0.001uf y 0.1uf:

C3 = 0.1uf

4.-Hacer que:

; C1 =0.05uf

C2 = 2C3; C2 = 0.2uf

5.-Para obtener resultados ptimos el valor de R debe de estar comprendido entre 10k y 100k. Si el valor de R se encuentra fuera de este intervalo, hay que seleccionar un nuevo valor de C3.

6.-En estos tipos de filtros se empieza eligiendo un valor de C y un valor de R.

Figura 6. Filtro pasa bajo de 4 polos

En las siguientes imgenes se muestra la grafica en el osciloscopio:

Figura 7. Comparacin de la seal de entrada con la seal de salida.

CONCLUSIN:

Existen tres tipos de filtros principales: el de Butterworth, Bessel y el de Chebyshev. Se define como frecuencia de corte de un filtro a aquella frecuencia a la cual la respuesta del filtro esta 3 dB por debajo de la mxima respuesta.

Sea Fc la frecuencia de corte de un filtro, se dice que una frecuencia F1 esta n octavas por encima si cumple que:

F1 = 2n * Fc

El filtro de Butterworth es el que consigue una mxima respuesta plana en toda la banda de pasante.

Ing. Mecatrnica ASIGNATURA ::: CONTROL DIGITALPgina 3