Lab 4 Electronica II

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    01-Dec-2015

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<ul><li><p> Universidad Santo Tomas, Colombia, Bogot, </p><p> Electronica II, Octubre de 2012 </p><p>Resumen En este laboratorio utilizamos el esquema de un oscilador llamado Puente de Wien que </p><p>usa retroalimentacin tanto positiva como negativa </p><p>donde le implementamos un limitador que se dise </p><p>utilizando clculos respecto al anlisis que se realiz </p><p>por medio de nodos para hallar dichas resistencias y a </p><p>la frecuencia respectiva que ya se haba obtenido. Estos </p><p>resultados se comprobaron por medio del software </p><p>OrCad Capture y Matlab. </p><p>Trminos Relevantes: Oscilador Puente de Wien, </p><p>limitador, frecuencia, retroalimentacin. </p><p>I. INTRODUCCION </p><p> Oscilador Puente de Wien: </p><p>En este laboratorio se elabor un oscilador puente de </p><p>Wien que es un circuito relativamente estable y de baja </p><p>frecuencia que se basa en un amplificador no inversor </p><p>con operacional que utiliza una retroalimentacin </p><p>positiva como negativa y este se compone de un </p><p>circuito RC en serie y de un circuito RC paralelo. </p><p> Figura 1. Oscilador Puente de Wien </p><p>La frecuencia de resonancia de los osciladores de </p><p>puente de Wien depende de R y de C ya que estas se </p><p>pueden variar para ajustar la frecuencia. </p><p> Oscilador Puente de Wien con Limitador </p><p>El limitador que se diseo e implemento ayuda a </p><p>optimizar el resultado de la seal sinusoidal para que </p><p>no se sature. </p><p> Imagen 2. Oscilador Puente de Wien con Limitador </p><p> Retroalimentacin </p><p>Un oscilador con retroalimentacin es un circuito con </p><p>un paso de energa que se propaga desde la salida y </p><p>regresa a la entrada. Este genera una seal de salida en </p><p>CA, de la cual se devuelve una pequea parte de la </p><p>OSCILADOR DE PUENTE DE WIEN </p><p>Serna T, Lizeth. Roncancio Q. Gina. </p><p>Ingeniera de Telecomunicaciones </p></li><li><p>Oscilador de Puente de Wien. Electrnica II </p><p>entrada, donde se amplifica. Este proceso es repetitivo, </p><p>en el que la salida depende de la entrada y viceversa. </p><p>II. OBJETIVOS </p><p> Objetivo Generales </p><p>Realizar y disear un oscilador de puente wien con </p><p>una frecuencia de 2,5kque contenga un circuito </p><p>limitador quien se encargara de limitar la ganancia </p><p>mediante la realimentacin. </p><p> Objetivos Especifico </p><p>- Calcular mediante el anlisis del circuito los valores de sus componentes. </p><p>- Relacionar el comportamiento de las resistencias del circuito en la seal sinusoidal que se quiere obtener. </p><p>- Realizar las simulaciones en orcad y matlab para comparar y analizar respecto a la seal obtenida en </p><p>el montaje, </p><p>III. PROCEDIMIENTOS, RESULTADOS Y OBSERVACIONES </p><p>A. Procedimientos Y Resultados: </p><p>Se realizaron clculos previos al inicio del laboratorio de las </p><p>resistencias y condensadores de oscilador para obtener la </p><p>frecuencia que nos pedan que es de 2.5KHz porque eran </p><p>necesarios para el diseo. </p><p>Tabla de Valores de Oscilador de Wine: </p><p> Elemento Valor Terico Valor Prctica </p><p>R 6.3k 6.8k </p><p>C 10nF 10nF </p><p>R1 20k 20k </p><p>R2 40k 40.1k </p><p> Simulacin del Software Orcad: </p><p> Figura 3. Esquema Circuito Oscilador Puente de Wien. </p><p> Figura 4. Seal de Salida del Oscilador Puente de Wien </p><p>R2</p><p>20k</p><p>C1</p><p>10n</p><p>C2</p><p>10n</p><p>V+</p><p>R3</p><p>40.1k</p><p>0</p><p>V-</p><p>VCC</p><p>VCC</p><p>VEE</p><p>V2</p><p>12Vdc</p><p>VEE</p><p>U1</p><p>uA741</p><p>3</p><p>2</p><p>74</p><p>6</p><p>1</p><p>5+</p><p>-</p><p>V+</p><p>V-</p><p>OUT</p><p>OS1</p><p>OS2</p><p>R4</p><p>6.8k</p><p>V1</p><p>12Vdc</p><p>0</p><p>R1</p><p>6.8k</p></li><li><p>Oscilador de Puente de Wien. Electrnica II </p><p> Figura 5. Frecuencia del Oscilador Puente de Wien </p><p> Simulacin del Software Matlab: </p><p> Figura6. Diagrama en Matlab Simulink </p><p> Figura 7. Seal de Salida en Matlab Simulink </p><p>Luego de realizar estos clculos es posible hallar las </p><p>resistencias del limitador con las siguientes ecuaciones: </p><p> [ ]</p><p> [ ]</p><p>Obteniendo la ecuacin se le da valores a y a para hallar : </p><p> [ ]</p><p>Dnde: </p><p>Tabla de Valores: </p><p> Elemento Valor Terico Valor Prctica </p><p>R 6.3k 6.8k </p><p>C 10nF 10nF </p><p>R1 1k 1k </p><p>R2 2k 2.2k </p><p>R3 4.7k 4.7k </p><p>R4 1.7k 1.5k </p><p>R5 1.7k 1.5k </p><p>R6 4.7k 4.7k </p></li><li><p>Oscilador de Puente de Wien. Electrnica II </p><p> Simulacin del Software Orcad: </p><p>Figura 8. Esquema Circuito Oscilador Puente de Wien.con </p><p>Limitador </p><p> Figura 9. Seal de Salida del Oscilador Puente de Wien con </p><p>Limitador </p><p> Figura 10. Frecuencia del Oscilador Puente de Wien con </p><p>Limitador </p><p>R3</p><p>6.8k</p><p>V</p><p>R9</p><p>6.8k</p><p>R6</p><p>1.5k</p><p>V</p><p>U1</p><p>uA741</p><p>3</p><p>2</p><p>74</p><p>6</p><p>1</p><p>5+</p><p>-</p><p>V+</p><p>V-</p><p>OUT</p><p>OS1</p><p>OS2</p><p>V-</p><p>R5</p><p>4.7k</p><p>D2</p><p>D1N4148</p><p>V+</p><p>VCC</p><p>R1</p><p>2.2k</p><p>C1</p><p>10n</p><p>VEE</p><p>C2</p><p>10n</p><p>VEE</p><p>V1</p><p>12Vdc</p><p>VCC</p><p>R8</p><p>4.7k</p><p>VEE</p><p>V2</p><p>12Vdc</p><p>VCC</p><p>0</p><p>R4</p><p>1k</p><p>0</p><p>D3</p><p>D1N4148</p><p>R7</p><p>1.5k</p></li><li><p>Oscilador de Puente de Wien. Electrnica II </p><p> Resultados de la Practica: </p><p> Figura 11. Seal senusoidal obtenida en el montaje </p><p> Figura 12. Seal en Frecuencia </p><p>B. Anlisis de Resultados </p><p>Al realizar la prctica sin el circuito limitador se obtuvo una </p><p>seal saturada, con la frecuencia que se peda de 2,5k </p><p>aproximadamente; dado estos resultados fue necesario </p><p>implementar un circuito limitador quien se encargara de </p><p>establecer una seal sinusoidal sin saturaciones puesto que </p><p>este utiliza la realimentacin con el fin de limitar la ganancia </p><p>del circuito para as obtener una seal mejorada con la </p><p>misma frecuencia de 2,5k. </p><p>Sin embargo se obtuvo la grafica mostrada anteriormente </p><p>(Figura 11) dado que con el oscilador puede que cambie la </p><p>frecuencia o cause dao en l a seal. </p><p>En la figura 12 se puede observar la seal en frecuencia y </p><p>los daos obtenidos del oscilador en esta seal aparecen </p><p>componentes armnicos que no deberan presentarse que al </p><p>sumarlos la seal senoidal es predecible. </p><p>Al comparar esta seal obtenida del osciloscopio con las </p><p>seales de Fourier de la simulacin en orcad puede verse </p><p>como esta seal tiene estos picos mientras que la simulada </p><p>no los tiene adems el ancho de banda de la seal en el </p><p>osciloscopio es de un ancho de banda mayor al de la </p><p>simulacin en orcad. </p><p>IV. CONCLUSIONES </p><p> Las resistencias R1 y R2 son quienes controlan la ganancia negativa y se encargan de modificar la amplitud </p><p>del circuito y las impedancias y controlan la alimentacin positiva y modifican la frecuencia de la </p><p>seal de salida. </p><p> Al redibujar el circuito y adicionar el limitador la seal de salida aparecer sin saturaciones dentro del rango </p><p>requerido. </p><p> El puente de wien utiliza frecuencias bajas de 5Hz a un 1MHz dado el diseo y los diodos utilizados. </p><p>V. REFERENCIAS </p><p>o Sistemas de Comunicaciones Electrnicas Wayne Tomas </p><p>o Anlisis y Diseo de Circuitos Electrnicos Analgicos Francisco J. Gabiola, Basil M.Al-Hadithi </p><p>o Electronica Heinz Haberle, Jorge Romano o http://www.unicrom.com/Tut_circuitos_osciladores_RC-</p><p>OA_puente_wein.asp </p><p>AUTORES </p><p> Gina Marcela Roncancio Quintana 2112415 Lizeth Carolina Serna Torres 2112957 </p></li></ul>