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Barrido en frecuecia

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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA
FACULTAD DE INGENIERÍA
Escuela de Ingeniería Eléctrica “Melchor Centeno Vallenilla”
PRACTICA N° 6
BARRIDO EN FRECUENCIA
LABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA II
Elaborado por:
Cristófoli, Penélope CI: 27.426.398
Alvarado, Karl CI: 19.464.096
CARACAS, MAYO DE 2018
LABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA II
PRACTICA N° 4. ATENUADORES RESISTIVOS
FECHA: Mayo de 2018
RESUMEN
En el informe que a continuación se presenta se detallan los resultados
obtenidos y las observaciones realizadas en la práctica de atenuadores resistivos.
Siguiendo las indicaciones para cada experimento, se pudo analizar el efecto que
tenía la variación de la frecuencia sobre el cambio en las impedancias de la red, así
como en la atenuación de tensión en la misma. Suscitó especial interés la
constatación de que en la realidad, las configuraciones resistivas y las conexiones del
cableado no actúan de manera rigurosa como resistencias puras o cables ideales sino
que son sensibles a los cambios de frecuencia.
INTRODUCCIÓN
Los atenuadores son configuraciones que tienen como función disminuir la
energía que se transmite de un punto de la red a otro. Existen muchos tipos de
atenuadores, dependiendo de la función que desempeñen y lo que se busque
obtener. Un caso especial de atenuadores lo constituyen los atenuadores resistivos
los cuales como su nombre lo indica se componen sólo de resistencias.
A su vez los atenuadores resistivos tienen distintas configuraciones, entre ellos
el atenuador tipo T el cual es de especial interés en esta práctica. Por otra parte, si se
quieren aumentar los efectos de atenuación, pueden disponerse los atenuadores en
cascada para conseguir tal fin. Cada configuración establecida de atenuador resistivo
cumple con una serie de ecuaciones que relacionan los valores de las resistencias
del atenuador con la atenuación que ofrece el mismo (α, en dB o Neper) y con la
impedancia característica.
Así las cosas, pueden diseñarse atenuadores que cumplan con determinados
parámetros establecidos a priori o bien una vez dispuesto algún tipo (o algunos tipos)
de atenuador(es), se puede analizar el comportamiento del mismo bajo la variación
de la frecuencia de excitación del sistema. Este segundo caso es el que compete a
esta práctica y para cuya realización se han establecido los siguientes objetivos:
● Familiarizarse con el concepto de atenuación de un atenuador resistivo.
● Identificar algunos tipos de atenuadores resistivos.
● Analizar los efectos dados por un solo atenuador y por dos atenuadores
conectados en cascada.
● Observar la influencia de la variación de la frecuencia sobre los efectos de
atenuación.
● Repasar los conceptos básicos de atenuación de potencia y atenuación de
tensión y ver la importancia que tiene medir tensiones en decibeles en lugar de
voltios.
MARCO TEÓRICO
MARCO METODOLÓGICO
En la presente práctica se realizaron un total de 2 experimentos, en los cuales
se observó el comportamiento y midieron las cantidades de interés teniendo como
base los tópicos teóricos y siguiendo las instrucciones de operación de los distintos
equipos. Para la realización de la parte experimental, se hizo uso de los siguientes
materiales y equipos de trabajo:
Materiales Utilizados
 2 Generadores marca 4M Industries modelo 4MFG2210
 3 Decadas de inductancias marca General Radio
 3 Decadas de condensadores marca General Radio1 Osciloscopio
 1 Tansformador de frecuencia intermedia de radio
Experimento 1. Calibración del equipo.
 Procedimiento:
En primer lugar se realizó el montaje mostrado en la Figura (######)
Figura: Conexiones para el Experimento 1.
Se conectaron los dos generadores de manera que el primero de ellos funcionara
como controlador del segundo, el cual se encuentra en modulación de frecuencia.
Se conectó el osciloscopio y se seleccionó el modo X-Y para su base de tiempo,
sincronismo interno y acoplamiento DC en ambos canales, posteriormente se le
inyectó una oda triangular de frecuencia 60Hz y amplitud 4Vpp a partir del cero.
Luego se cambió la frecuencia del generador a 0.1Hz, en el generador 2 se puso
una onda sinusoidal y frecuencia de 100kHz. Se cambió también por señales
triangulares y rectangulares respectivamente.
Luego se ajustó la amplitud del generador 2 e 6Vpp sin carga, se observó la
variación de la tensión de salida con la frecuencia.
Por último se aumentó lentamente la frecuencia del generador 1 (Onda triangular y
se observó cómo varía la frecuencia del generador 2. Para todas estas pruebas
antes descritas se observó y tomó nota del comportamiento.
Resultados:
Realizando los experimentos descritos anteriormente se hicieron las siguientes
observaciones:
 Al cambiar el tipo de onda del generador 1:
Si se observa una onda sinusoidal o una triangular se alcanza a notar una variación
a lo largo del eje X que dibuja una figura cuadrada, la diferencia entre estas dos es
que en el caso de la onda triangular cuando llega a los valores máximos y mínimos
en este eje lo hace de una manera más rápida y abrupta que la senoidal.
Si se trata de una onda cuadrada, el barrido solo se hace entre dos valores puntuales,
uno máximo y uno mínimo.
 Al cambiar la amplitud del generador 1:
Se observa una relación inversa entre la amplitud del generador 1 y la frecuencia del
generador 2, puesto que cuando más alta es la amplitud del primero más baja se hace
la frecuencia del segundo. Este efecto puede apreciarse mejor al colocar una onda
cuadrada en el generador 1.

Al cambiar la tensión de OFFSET del generador 1:
Se observa que el ancho de banda sigue constate, pero este sufre cierto
desplazamiento, no se acorta ni se amplía, solo se desplaza en el eje Y.
Experimento 2. Respuesta en frecuencia del circuito resonante serie.
Con las décadas de inductores y las décadas de capacitores se hizo el montaje del
circuito mostrado a continuación:
Figura: Circuito resonante del Experimento 2.
Se conectaron las puntas del osciloscopio en los puntos marcados en la Figura con
la ¨v¨ y se conectó de la siguiente manera al resto de los equipos:
Figura: Conexiones para el Experimento 2.
Se seleccionó la base de tiempo X-Y en el osciloscopio y con ayuda de los controles
de ganancia y los controles de posición se hicieron ajustes hasta conseguir una
imagen apropiada, la cual se comparó con las simulaciones previamente hechas del
circuito. Se tomaron las medidas de las frecuencias de los generadores 1 y 2.
Resultados:
Figura: Gráfica de la simulación del diagrama de Bode del circuito resonante.
Figura: Barrido en frecuencia visto en el osciloscopio.
Escalas:
X1V/div
Y2V/div
Onda del controlador (Triangular):
F=0.023kHz.
Onda del oscilador controlado (Senoidal):
5.526kHz.
Es de notar que la figura correcta es la dada por el osciloscopio está volteada con
respecto al eje Y, por tanto se debe visualizar de la siguiente manera:
Figura: Barrido en frecuencia visto en el osciloscopio volteada.
Al cambiar de una onda triangular a una senoidal no se aprecia ninguna diferencia en
la forma, al igual que en la calibración de los aparatos se ve que en los valores
mínimos y máximos la variación se hace de manera más lenta que la triangular, pero
la forma se conserva intacta.
Es de notar que la figura vista en el osciloscopio está volteada y en una escala lineal,
podemos afirmar que por la proporción entre la distancia de los picos se corresponde
bastante bien a la de la simulación.
En la siguiente parte de la práctica se debía conectar el detector de envolvente, pero
dado que no se dispone de uno en el laboratorio se cubrirán las predicciones
teóricamente.
Al conectar el detector de envolvente se esperaría que solo se pueda observar el
contorno de la figura mostrada en el osciloscopio, y solo la parte que se encuentra
por encima del eje X, es decir los semi ciclos positivos de la onda.
CONCLUSIONES
Concluida la experiencia y el respectivo informe de la práctica, tenemos como
resultado que se aprendió cómo hacer las conexiones y cómo es el comportamiento
de un oscilador de frecuencia variable, así como los efectos que tienen las distintas
variaciones que se les puede hacer a la onda que controla su salida.
Así mismo se aprendieron los conceptos elementales que aparte de ser útiles
para entender mejor los barridos en frecuencia tienen diversas aplicaciones en las
áreas de las comunicaciones.
En la segunda experiencia se logró conseguir el diagrama de Bode de un
circuito resonante por medio del osciloscopio, si bien no se hicieron las correcciones
para hallar la escala real de este, en proporciones tomando en cuenta que esta se
encuentra en una escala lineal y la simulada teóricamente en escala logarítmica, se
corresponden bastante bien, al igual que las formas con las simulación teórica.
Como recomendaciones para obtener la el diagrama de bode de un circuito
resonante de manera efectiva, se deben tomar las medidas de las amplitudes de las
ondas del oscilador controlado por frecuencia, sus frecuencias y las escalas del
osciloscopio y buscar en el manual del fabricante de los generadores cuáles son los
factores de corrección para obtener las medidas reales que representa el diagrama.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
 Laboratorio de Ingeniería Eléctrica II. Barrido en frecuencia.
(documento en PDF)
http://neutron.ing.ucv.ve/eiefile/AI/Martinezf/LABING/LAB-ING-II/2113-II.pdf
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