Feca de entrea: 2'-0(-2018 +orario: miercoles 8"m-10"m 67a de clase: 1(-0(-18 %roesor: /iri +uanca Objetivos: &l terminar esta "r9ctica "r9ctica usted ser9 ca"a$ de: Medir la res"uesta de una serie de circuitos resonantes en serie ; en "aralelo< Medir la recuencia de resonancia anco de b anda ; actor de /alidad de un circuito resonante en serie ; en "aralelo< Material a Utilizar: =scilosco"io de dos canales< >enerador de unciones< Mult7metro diital< Resistores: **0? 10@? /a"acitor de 1<0 nF 4obina de 2<3 m+
Procedimiento- Resonancia Serie /onstruir9 el circuito mostrado conce"tualmente en la Fi< 1<1 "ero antes deber9 acer alunas mediciones ; c9lculos "reliminares<
R1A 4=4IN& 1nF AM FM
R2 Vs
Fi< 1<1 Bomando los alores de la bobina ; del ca"acitor mostrados en la Fi< 1<1 calcule la recuencia de resonancia del circuito< &ora aCuste su mult7metro a modo de ómetro mida la resistencia del inductor< 1< ¿Cuál fue la resistencia medida de la bobina? La resistencia medida en la bobina es de 2<. =m
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Introducción a las Radiocomunicaciones
2. ¿Cuál fue el valor calculado para la frecuencia de resonancia en la Fig. 1.1? Teóricamente, obtuvimos un valor de resonancia de: 1
=
= 100.01 2 ∗ √∗
.
!i la resistencia del inductor " la resistencia de carga de #$ conforman el total de resistencias en serie de este circuito, ¿cuál es el factor de calidad del circuito, % CCT ? Conecte el circuito como se muestra conceptualmente en la Fig. 1.1 y use las puntas de prueba del canal 1 del osciloscopio para monitorear la entrada del circuito. Ajuste el generador de función para una onda senoidal de 10Vpp y mantenga este voltaje a la entrada del circuito para todas las frecuencias a emplear. Conecte las puntas de prueba del canal 2 del osciloscopio para monitorear el voltaje en la resistencia de 3 30. Var!e la frecuencia de la se"al de salida del generador de función y note #ue mientras lo $ace el voltaje %V & ' a trav(s de la resistencia de 330 var!a y llega a su punto m)*imo. +a frecuencia #ue nos da el m)*imo voltaje a trav(s del resistor es, por supuesto, la frecuencia de resonancia del circuito. -ebió de darse cuenta #ue a esta frecuencia las ondas senoidales a la entrada del circuito %canal 1' y a trav(s del resistor de 330 %canal 2' est)n en fase.
=
√ 1 =
2.4
√
333
1
= 4.6522 (2.4 )(1 )
&. ¿' (u) frecuencia su circuito entró en resonancia? l valor de la frecuencia de resonancia medida debe ser la misma, o relativamente cercana al valor teórico #ue calculó. Complete la /abla 1.1 para investigar cómo la respuesta resonante var!a con la frecuencia. %&ecuerde mantener el voltaje de entrada a 10Vpp a todas las frecuencias.' En la "r9ctica obtuimos un alor de resonancia a"roimado de 112<15+$ /abla 1.1 Frecuencia
.5+$
Valor a través del resistor (!"#
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105+$
205+$
*05+$
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1005+$
2005+$
3005+$
8005+$
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1<.M+$
2M+$
sando una $oja con escala logar!tmicalogar!tmica grafi#ue la respuesta de V& con la frecuencia. A"ada puntos de medición e*tras a los sugeridos por la /abla 1.1 si esto lo ayuda a definir su gr)fica con m)s claridad. na inspección a su gr)fica de V & con la frecuencia le mostrar) dos frecuencias de resonancia una de cada lado, donde el voltaje a trav(s del resistor de 330 declinó a un 0.0 del voltaje m)*imo medido. stas frecuencias son llamadas frecuencias medias de potencia superior e inferior, respectivamente, entre las cuales definimos el anc$o de banda del circuito.
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Frecuencia vs V 25000000 20000000 15000000 10000000 5000000 0 1
2
3
4
*.
5
6
7
8
9
10
11
12
Series2
Series1
+. ¿Cuál es el valor medido de la frecuencia media de potencia superior? Fsup = 100.01KHz − 50KHz = 50.005KHz
. ¿Cuál es el valor medido de la frecuencia media de potencia inferior? = 100.01
+ 50
= 150.015
-. ¿Cuál es el anco de banda del circuito resonante? +a frecuencia de resonancia dividida entre el factor de calidad % CC/ ) de un circuio es e! anc"o de #anda de! circuio$ %!ara&ene e! 'acor de %a!idad es un (ará&ero i&(orane (ara deer&inar e! co&(ora&ieno de un circuio resonane$ sando e! va!or &edido de !a 'recuencia de resonancia * e! va!or o#enido de! anc"o de #anda+ used (odrá !!e,ar a un est&ado de! 'acor de %a!idad de! circuio$ 1
= 0
⇒
= 0
√
=
0
1
= 645497.2244 rad/s
√(2.4 )(1 )
=
645497.2244
= 137.5
4.694525268 0
/. ¿Cuál es el factor de calidad para este circuito resonante? na 4til e importante caracter!stica de los circuitos resonantes en serie es el incremento resonante en voltaje tanto en el capacitor como en la bobina en la frecuencia de resonancia. Cuando est) en resonancia, la magnitud del voltaje en el capacitor ser) el voltaje de entrada multiplicado por el factor de cal idad, CC/ . Asimismo ser) el voltaje consumido por la reactancia inductiva de la bobina. n esta pr)ctica, el generador de función $a sido ajustado para entregar una entrada de 10Vpp al circuito resonante. 5i el factor de calidad, CC/ , ten!a un valor de 3, el voltaje a trav(s del capacitor ser!a de 30Vpp.
Ajuste la frecuencia del generador de función de forma #ue el circuito entre de nuevo resonancia. %&ecuerde #ue en resonancia V & est) en fase con la entrada senoidal de 10Vpp.
6ntercambie el resistor de 330 con el capacitor y mida el voltaje pico a pico a trav(s del capacitor.
en
A$ora intercambie la bobina con el capacitor y mida el voltaje pico a pico consumido por la bobina. se el canal 2 del osciloscopio para $acer estas mediciones. &ecuerde en ambos casos procurar #ue el voltaje a la entrada del circuito siga siendo de 10Vpp en el canal 1 del osciloscopio.
=1√
= 1 √
2.4 = 4.694525268
0
330
1
1#. ¿Cuál fue el volta0e pico a pico medido en el capacitor?, ¿" a trav)s del inductor? Dc3'<*'D""
11. ¿Cómo es este valor en comparación con el factor de calidad medido en la pregunta
/? El oltaCe medido en el ca"acitor se a"roima a 0D"" !ue es 3<'(10D""3'<( 12. ¿%u) tan bueno es el valor teórico para % CCT comparado con el valor medido? Es mu; bueno ;a !ue 3<'( es el teórico ; 3<)2 es el medido son mu; cercanos< 1. Calcule % CCT de la magnitud de volta0e medida a trav)s del capacitor
Ga !ue el oltaCe de entrada es 10D ; el oltaCe en el ca"acitor es 3)<2D El actor de calidad se calcular7a de la siuiente manera: =