ANÁLISIS CUALITATIVO DE CIRCUITOS RC EN AC

...

fcorte= 100KHz

[pic 3]

V/div: 2V Tiempo/div: 5us

9. Intercambie los componentes R y C, para que quede un circuito CR

10. Alimente el circuito , con la señal descrita en el paso 1. Repita los pasos 4 al 9. No olvide registrar todos sus resultados y gráficos obtenidos.

R//:En esta señal se observa que antes de la frecuencia de corte la señal se amplifica un poco, pero al pasar la frecuencia de corte esta empieza a atenuarse, este comportamiento en un circuito CR corresponde a un filtro pasaaltos.

fe= 30 KHz

[pic 4]

V/div:0.5 V Tiempo/div: 10us

Análisis de resultados

PI -1 Dibuje la señal mostrada en el osciloscopio. ¿Cuál es la frecuencia angular de esta señal?

R//: Al mostrar esta señal en el osciloscopio, se sabe el valor de su frecuencia, ya que este es el que ponemos en el generador, y así mismo sabemos la relación de la frecuencia con la frecuencia angular, esta relación es la siguiente:

, [pic 5]

Donde T es el periodo.

[pic 6]

Donde w es la frecuencia angular.

Al reemplazar estas dos ecuaciones obtenemos que:

[pic 7]

Despejando w:

[pic 8]

Sabemos que la frecuencia de esta señal es 1 KHz entonces su frecuencia angular será w=2000pi.

(El dibujo de esta señal está en el punto 1 de la tabla de resultados).

PI – 2. Con base en lo anterior, ¿Por qué cree que es necesario hallar y/o conocer la frecuencia de corte de un filtro? Ilustre sus afirmaciones con un ejemplo.

La utilidad de un filtro, es como su nombre lo indica filtrar, es decir, permitir el paso de alguna parte de la señal impidiendo el paso de otras, la frecuencia de corte, como su definición lo indica, vendría a ser el parámetro para saber qué valores de la señal se van a filtrar, por ejemplo, si es una señal que va creciendo, los valores que pasan el filtro serán los valores que están por arriba de la frecuencia de corte y si es una señal que se va atenuando como la del P1-1 los valores que pasan el filtro serán los que están por debajo de esta frecuencia de corte. Al graficar la relación Vf/Vc (donde Vf es el voltaje de la fuente, y Vc el voltaje en el condensador) contra la frecuencia se obtendría una gráfica de la siguiente manera:

[pic 9]

donde Fc es la frecuencia valores y en este caso se dejaría pasar los valores por debajo de la frecuencia de corte, y se elimina las superiores a esta, este vendría a ser un filtro pasa bajos.

Imagen tomada de: http://unicrom.com/filtro-rc-paso-bajo/

PI – 4. ¿Cuál es la diferencia fundamental entre el comportamiento del circuito de la Figura 1 y el de la Figura

4? Explique cualitativamente a qué se deben estas diferencias.

El circuito de la figura 1, permite hacer el paso de frecuencias, por debajo de la frecuencia de corte y elimina las frecuencias por encima de esta, esto corresponde a una configuración RC. Por otro lado, el circuito de la figura 4, corresponde a una configuración CR. Este, tiene un comportamiento opuesto al de la figura 1, es decir, permite el paso de frecuencias por encima de la frecuencia de corte y elimina toda aquella por este por debajo de esta.

PI – 5. Con base en la respuesta del punto anterior, ¿Qué nombre recibe cada uno de los sistemas anteriores?

El circuito de la figura 1 corresponde a un filtro pasabajos y el circuito de la figura 4 corresponde a un filtro pasaaltos.

Conclusiones, recomendaciones y sugerencias personales

El circuito CR, es un circuito derivador, el circuito RC es un circuito integrador. Es decir, que la señal que entra por el circuito correspondiente, será derivada o integrada según el circuito por el que haya pasado.

Se puede concluir que un circuito RC, la salida es proporcional a la derivada en el tiempo de la señal producida por el generador. Esto quiere decir que, la salida del circuito es proporcional a la frecuencia de la señal producida por el generador.

El circuito CR actúa como un elemento de almacenamiento, que produce un voltaje de salida que es proporcional a la integral en el tiempo del voltaje producido por el generador.

Una cosa que se puede concluir acerca de la reactancia capacitiva es que cambia con la frecuencia. Es decir, para altas frecuencias la reactancia es baja logrando con esto que las señales de estas frecuencias sean atenuadas. En cambio a bajas frecuencias la reactancia capacitiva es grande, lo que causa que estas frecuencias no se vean afectadas o son afectadas muy poco en el caso del filtro pasa altos.