Sesión 1 Introducción a los circuitos electrónicos y - OCW

Sesión 1
Introducción a los circuitos
electrónicos y señales
Componentes y Circuitos Electrónicos
José A. Garcia Souto
www.uc3m.es/portal/page/portal/dpto_tecnologia_electronica/Personal/JoseAntonioGarcia
1. Señales en electrónica
Parámetros relevantes de las señales eléctricas
Introducción y tipos de señales
Definiciones de parámetros estadísticos
- Valor Medio (Componente Continua, DC)
- Valor Eficaz / Valor Cuadrático Medio
Potencia
- Potencia Instantánea
- Potencia media disipada
Ejemplos prácticos
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2
Introducción y Tipos de Señales
• Tipos
– Estáticas (Continuas, DC)
– Dinámicas
• Deterministas
– Periódicas
• Análisis
– Señal total:
¿por qué el valor eficaz?
• Componente continua (DC): Valor medio
• Componente alterna pura (AC): restado DC
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Señales: tensión y corriente
Generador equivalente de
tensión
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Generador equivalente de
corriente
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Representación en el tiempo
v (t )
[mV ]
t[ms ]
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5
Señal Senoidal
2.5
2
1.5
Vp
1
Amplitud
Valor de pico
0.5
v(t ) 0
[mV ] -0.5
t[ms ]
-1
-1.5
• ¿Valor pico a pico?
• ¿Frecuencia [Hz]?
• ¿Frecuencia angular?
-2
-2.5
T
Periodo
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Señal Cuadrada
2.5
2
1.5
Vp
1
0.5
v(t )
[mV ]
t[ms ]
0
-0.5
-1
-1.5
-2
-2.5
T
Periodo de repetición
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Representación en frecuencia
|V |
f [Hz ]
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Definiciones
• Valor medio (DC)
• Valor eficaz
t2
1
Vm =
v(t )dt
∫
t 2 − t1 t1
1
Vef =
T
T
1
Vm = ∫ v(t )dt
T 0
0
• Potencia media
T
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∫ [v(t )] dt
2
Vef 2 = Vcuadrático − medio
• Potencia instantánea
Pi (t ) = v(t ) ⋅ i (t )
T
T
1
1
Pm = ∫ Pi (t )dt = ∫ v(t ) ⋅ i (t )dt
T 0
T 0
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Potencia media disipada
T
T
2
1
1 v (t )
2
PD = ∫ R ⋅ i (t )dt = ∫
dt
T 0
T 0 R
Vef
2
PD = R ⋅ Ief =
R
2
1
Ief =
T
PD = PD − DC + PD − AC = R ⋅ ( I
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1
Vef =
T
2
DC
+I
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2
AC − ef
)=
2
DC
V
T
2
[
v
(
t
)
]
dt
∫
0
T
∫ [i(t )] dt
2
0
+V
2
AC − ef
R
10
Ejemplos
• Senoidal
Vp
Vm = 0
Vp
Vef =
2
0
0
200
400
600
800
0
Vm =
Vef =
Vp
Vm =
Vef =
100
200
300
400
500
600
Vm = 0
Vp
Vef =
3
• Cuadrada
π
Vp
Vp
0
2 2
Vp
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0
0
• Onda Completa rectificada
0
Vp
1000
• Media Onda
Vp
• Triangular
2V p
VA
• Pulsos positivos
VA
π
Vp
Vm = 0
0
2
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VA
Vef =
= Vp
2
VA
Vm =
2
VA
Vef =
2
11
Ejercicio
v (t )
[mV ]
Vp
Vm
Sustituir valores:
• Vp = 100 mV
• Vm = 120 mV
• R = 1 KΩ
• f = 10 kHz
Sustituir valores:
• Vp = 10 V
• Vm = 12 V
• R = 100 Ω
• f = 50 Hz
t[ms ]
T
• ¿Valor eficaz de la señal completa?
• ¿Potencia total disipada en una resistencia R?
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