Lab. #12_2, Respuesta de frecuencia de un filtro de variación de fase

Instituto Tecnológico de Costa Rica
Escuela de Ingeniería Electrónica
Profesor:
Ing. Marvin Hernández C.
Curso: Laboratorio de Circuitos Eléctricos en Corriente Alterna
Experimento Nº 8a: Respuesta de frecuencia de un filtro de variación de fase
I. Objetivo:
Investigar la respuesta de frecuencia de un filtro de variación de fase, por medio de
mediciones del voltaje de salida y el ángulo de fase entre el voltaje de salida y el voltaje de
entrada. Además, analizar el comportamiento del filtro mediante diagramas fasoriales.
II. Cuestionario previo:
1. Deduzca la expresión matemática de la frecuencia de oscilación f0 para el circuito de
medición del punto IV de este experimento.
2. Calcule la frecuencia f0 teóricamente utilizando la expresión matemática deducida en el
punto 1 del cuestionario previo.
3. Investigue y explique la relación Vsal = f(f). ¿De qué clase de filtro se trata?
III. Materiales y equipo:
1 generador de funciones, 1 ORC, 1 multímetro digital, 1 regleta de cables, 1 placa
universal, 1 juego de puentes, 3 resistencias de 10 K, 3 condensadores de 22 nF.
IV. Circuito de medición:
R1
Vent
10 Vpp
R2
1
R3
2
C1
C2
0
Circuito de medición
C3
Vsal
V. Procedimiento:
1. Encuentre experimentalmente la frecuencia para la cual la tensión de salida Vsal se
encuentre desfasada 180º con respecto a Vent (frecuencia llamada frecuencia de oscilación).
f0 = __________ Hz.
2. Determine la tensión de salida y fase entre Vsal y Vent, para los valores de frecuencia: 10,
50, 100, 200, 300, 400, 500, 800, 1000, 1500, f0, 2000, 4000, 6000, 8000, 10000 Hz. Use
Vent como referencia. Ponga especial cuidado a las mediciones de las señales de alta
frecuencia. Indique si la fase Φ es de adelanto o de atraso mediante un + o un -.
Asegúrese que Vent = 10 Vpp para todas las frecuencias utilizadas. Haga una tabla para
la toma de datos.
3. Dibuje las señales senoidales V10, V20, Vent y Vsal para f = f0. Cada señal debe ir por
separado, en un mismo papel milimétrico.
VI. Evaluación:
1. Dibuje las curvas de Vsal = f(f) y Vent = f(f) = cte, ambas en el mismo papel
semilogarítmico, 4 ciclos, DIN 4.
2. ¿Cuál es la relación Vsal/Vent a la frecuencia de oscilación f0?
3. ¿Cuál es el ángulo de fase Φ para f0?
4. ¿Cuál es la variación de fase entre las siguientes tensiones: V10 respecto a Vent, V20
respecto a V10, Vsal respecto a V20? ¿Qué concluye entonces?
5. Analice y explique el comportamiento de Vsal a bajas y a altas frecuencias.
6. Explique la relación Vsal = f(f). ¿De qué clase de filtro se trata?
7. Investigue que utilidad práctica tiene este filtro en los circuitos osciladores.
MHC/mhc