Guia2 Filtros Activos - laboratorio PDF

Preview

Summary

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONESGUÍA DE LABORATORIO DE SISTEMA DE COMUNICACIONES I – EE____________________________________________________________________________________ Ing. Virginia RomeroDocente FIEE1LABORATORIO Nº 2:RESPUESTA EN FRECUENCIA – FILTROS ACTIVOSI. ...

Description

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES

GUÍA DE LABORATORIO DE SISTEMA DE COMUNICACIONES I – EE430 ____________________________________________________________________________________

LABORATORIO Nº 2:

RESPUESTA EN FRECUENCIA – FILTROS ACTIVOS I.

OBJETIVOS: Hallar mediante simulación la respuesta en frecuencia de filtros activos Diseñar filtros activos. Adquirir experiencia en el manejo de software de simulación

II. EQUIPOS Y MATERIALES:  Una computadora o Laptop  Software Multisim, Proteus, Octave, etc.  Acceso a Internet y al Aula Virtual  Capturador de imagen o cámara fotográfica.  Guía de laboratorio.

III. PREGUNTAS PARA EL INFORME PREVIO a.

Definir la característica de transferencia del filtro en el dominio de Laplace.

b.

Definir frecuencia de corte, ganancia, ancho de banda y relación Señal / Ruido.

c.

En que influye el orden de un filtro, dar ejemplos.

d.

Determinar la función de transferencia de un filtro pasa bajo de primer y segundo orden.

e.

Cuáles son las diferencias más importantes entre el filtro de Bessel y los filtros de Chebyshev o Butterworth, analizar su función de transferencia.

f.

Hallar la función de transferencia del filtro Pasa banda.

g.

Determinar la frecuencia de corte de un filtro pasa bajo, así como el factor de calidad de los filtros pasa banda, pasa bajos y pasa altos.

h.

La forma de onda Vin = V(t) = e -t /T u (t), es pasada a través de un filtro pasa alto RC, teniendo una constante de tiempo igual a T. Hallar la Densidad Espectral de Energía a la salida del circuito.

______________________________________________________________________________________________________1

Ing. Virginia Romero Docente FIEE

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES

GUÍA DE LABORATORIO DE SISTEMA DE COMUNICACIONES I – EE430 ____________________________________________________________________________________

IV. PROCEDIMIENTO 1.

Conecte el generador de señales a la entrada Vent del filtro y al CH1 del osciloscopio.

2.

Grupos impares usar el circuito de la fig. 1 y los grupos pares el circuito de la fig. 2.

3.

Armar el filtro pasa-bajo de la figura, con Vin de 1 Vpp y Vcc del operacional de (+12) y (– 12) Volt. Conectar Vout o Vo al CH2 del osciloscopio Para determinar la frecuencia de corte del filtro, variar la frecuencia usando los datos de la tabla N°1, comparar con lo obtenido teóricamente.

4.

fig.1

Fig. 2

______________________________________________________________________________________________________2

Ing. Virginia Romero Docente FIEE

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES

GUÍA DE LABORATORIO DE SISTEMA DE COMUNICACIONES I – EE430 ____________________________________________________________________________________ F

400

(Hz)

700

1K

3K

5K

6K

7K

8K

10K

12K

15K

Vsal. (teorico) Vsal (Simul)

Tabla N°1

5.

Determinar el error porcentual de acuerdo a lo siguiente: fc teórico

6.

fc (simulación)

Error %

Determinar la ganancia (simulación) de tensión para cada una de las frecuencias previstas en la tabla N° 2. Anotar los resultados. F

400

(Hz)

700

1K

3K

5K

6K

7K

8K

10K

12K

15K

A (db)

Tabla N°2

7. Calcular la ganancia (A teórica) del filtro para las mismas frecuencias de entrada. Emplear la siguiente fórmula y anotar los resultados en la Tabla N°2

f c = frecuencia de corte 8. Con los valores de la tabla N°2, graficar la respuesta en frecuencia para el filtro pasa bajo. 9. Diseñar y obtener el valor adecuado de las resistencias y condensadores del filtro pasa alto de la fig. 3 (grupos impares) y fig. 4 (grupos pares) usar solo como referencia los valores de los componentes. 10. Efectuar el mismo procedimiento realizado con el filtro pasa bajo (a partir del numeral 3), con excepción del rango de frecuencia de la tabla 1 y tabla 2, en su lugar usar la siguiente tabla. F (Hz)

2K

5K

7K

8K

10K

12K

15K

18K

20K

25K

30K

______________________________________________________________________________________________________3

Ing. Virginia Romero Docente FIEE

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y ELECOMUNICACIONES

GUÍA DE LABORATORIO SISTEMA DE COMUNICACIONES I – EE430 ____________________________________________________________________________________

Fig. 3

Fig.4

11. Diseñar el filtro pasa banda, obtener la función de transferencia, la ganancia y la frecuencia de corte.

V. PREGUNTAS PARA EL INFORME FINAL 1.

De lo observado en la pantalla del simulador y del desarrollo teórico, aproxime el ancho de banda de la señal que se le asignó.

2.

En el canal de comunicaciones, cuantos tipos de ruido se presentan.

3.

Cual

4.

Diseñar un filtro paso-bajo de 3º orden Butterworth con una frecuencia de corte de 50Khz, asumir los valores de las capacitancias (Grupos impares)

5.

Diseñar un filtro pasa alto de 3º orden Butterworth con una frecuencia de corte de 50Khz, asumir los valores de las capacitancias (Grupos pares)

6.

Calcular la potencia y la tensión a la salida, suponiendo que el dispositivo suma coherentemente (suma las tensiones) cada una de las entradas. Exprese el resultado en unidades logarítmicas (dBm, dBu y dBV).

______________________________________________________________________________________________________4

ING. VIRGINIA ROMERO Docente UNI - FIEE

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y ELECOMUNICACIONES

GUÍA DE LABORATORIO SISTEMA DE COMUNICACIONES I – EE430 ____________________________________________________________________________________

10 dBm, 60 Ω 12 dBu, 50 Ω

SUMADOR COHERENTE

75 Ω

SALIDA

20 dBV, 50 Ω

7.

¿Qué consideraciones adicionales requirió para el diseño del filtro?

8.

¿Tuvo problemas con la nueva versión de Matlab recientemente instalada en su PC?

9.

¿Logro cumplir los objetivos de la práctica?

______________________________________________________________________________________________________5

ING. VIRGINIA ROMERO Docente UNI - FIEE...