Laboratorio de simulación de Circuitos Resonantes. Circuitos resonantes con carga y sin carga. En la presente sección vamos a validar el funcionamiento de un circuito resonante con carga y sin carga (circuito ideal). Primeramente, vamos a diseñar un circuito resonante (modelo real) como se muestra en la Fig 1, como hemos visto en las clases haciendo. Tome en cuenta para ello un que: 𝑅𝑠 = 𝑅𝐿 = 50Ω 𝑄𝐶𝑅 = 20 𝑄𝐿 = 60 Fig 1 Cada grupo tendrá una frecuencia de resonancia específica. En la tabla 1. Seguido a esto, arme un circuito resonante IDEAL como el que se muestra en la Fig 2. Fig 2 En este circuito se desprecian la resistencia de carga RL y la resistencia de pérdidas del inductor Rp. Utilice al menos 4 decimales para los valores de los inductores y capacitores calculados en el primer circuito resonante. Obtenga la respuesta de ambos circuitos resonantes, asegúrese que ambas respuestas tengan la misma frecuencia de resonancia, caso contrario ajuste (TUNE) el valor de los inductores o capacitores. Una vez que ambos circuitos resonantes tengan la misma respuesta (frecuencia de resonancia). 1. Determine lo siguiente y responda: El factor Q en ambos circuitos resonante. ¿Coinciden con el valor Qcr que se utilizó el diseño? ¿Calcule el error de medición del factor Q del circuito resonante? 2. Realice las siguientes gráficas. Obtenga una gráfica entre el factor Q del circuito resonante (Qcr) en función de la resistencia de carga (RL). Para esto haga uso de los valores de RL como se muestra en el vector RL= [50 100 200 500 1k 10k 50k 100k 500k 1M]Ω. Obtenga una gráfica entre la ganancia en dB (pico más alto de la respuesta del circuito resonante) del circuito resonante (Qcr) en función de la resistencia de pérdida del inductor Rp. Para esto haga uso de los valores que se muestran en el vector Rp = [1 10 20 50 100 1k 10k 100k 500k 1M] Ω. ¿El factor Qcr es proporcional a la resistencia de carga, es decir, si seguimos aumentando la resistencia de carga el factor Q seguirá aumentando? Explique su respuesta. ¿Explique cómo afecta la resistencia de pérdida del inductor Rp en la ganancia del circuito resonante? Laboratorio de simulación de Acopladores de carga. Comparación de acopladores de impedancia. En donde, ambos acopladores son capaces de bloquear el componente DC desde la fuente hasta la carga. Obtenga las respuestas de los parámetros de Reflexión S11 y S21 de ambos circuitos para acoplar una resistencia de fuente Rs=75Ω y una resistencia de carga Rl=1500Ω. Cada grupo tendra una frecuencia de acoplo específica la cual se muestra en la Tabla 1 ACOPLADOR L QUE NO PERMITE EL PASO DC SIMULACIÓN ACOPLADOR PI QUE NO PERMITE EL PASO DC SIMULACIÓN 3. Determine lo siguiente y responda: ¿Qué circuito tiene un parámetro de reflexión menor? El Acoplador L tiene un parámetro de reflexión de -61.15dB ¿Qué circuito tiene un parámetro de transmisión mayor? El acoplador L tiene un parámetro de transmisión de -3.334e-06dB 4. Realice las siguientes gráficas. Obtenga una gráfica del parámetro S11 en función de la resistencia de carga RL para los dos acopladores. Para lo cual deberá realizar un barrido de la resistencia de carga como se muestra en el vector RL= [10 50 75 150 250 500 1k 2k 5k 10k 15k]Ω. Acoplador L No DC RL 10 50 75 150 250 500 1K 2K 5k 10k 15k S11 -0.1158 -0.5791 0.869 -1.742 -2.922 -6.018 13.97 16.91 5.379 -2.626 -1.744 150 250 500 1K 2K 5k 10k 15k -1.745 -2.925 -6.026 -13.99 -16.86 -5.37 -2.623 -1.741 Acoplador Pi No DC RL S11 10 -0.1159 50 -0.5798 75 0.8701 Obtenga una gráfica del parámetro S21 en función de la resistencia de carga RL para los dos acopladores. Para lo cual deberá realizar un barrido de la resistencia de carga como se muestra en el vector RL= [10 50 75 150 250 500 1k 2k 5k 10k 15k]Ω. Acoplador L NO PASO DC RL 10 50 75 150 250 500 1K 2K 5k 10k 15k S21 -15.89 -9.127 7.415 4.809 3.101 -1.25 0.1776 0.08935 1.486 3.431 4.806 Acoplador Pi NO PASO DC RL S21 10 -15.79 50 -9.032 75 150 -4.804 250 -3.097 500 -1.247 1K -0.1767 2K -0.09044 5k 10k 15k -1.49 -3.436 -4.811 -7.41 CITAS CIRCUITOS RESONANTES Clavero Yebra, R., & Cassinelli, N. Análisis y comparación de topologías de circuitos resonantes de potencia para calentamiento inductivo de nanopartículas magnéticas. @article{claveroanalisis, title={An{\'a}lisis y comparaci{\'o}n de topolog{\'\i}as de circuitos resonantes de potencia para calentamiento inductivo de nanopart{\'\i}culas magn{\'e}ticas}, author={Clavero Yebra, Rub{\'e}n and Cassinelli, Nicol{\'a}s} } Cred, S. T. S. C. Unidad de aprendizaje Diseño de circuitos de radiofrecuencia Sem Tipo Seriación Carga Cred. @article{credunidad, title={Unidad de aprendizaje Dise{\~n}o de circuitos de radiofrecuencia Sem Tipo Seriaci{\'o}n Carga Cred}, author={Cred, Sem Tipo Seriaci{\'o}n Carga} } Márquez, A. K. A. (2015). Oscilador resonante de onda rotatoria en tecnología CMOS (Doctoral dissertation, Instituto Nacional de Astrofísica Óptica y Electrónica). @phdthesis{marquez2015oscilador, title={Oscilador resonante de onda rotatoria en tecnolog{\'\i}a CMOS}, author={M{\'a}rquez, Ana Karen Armenta}, year={2015}, school={Instituto Nacional de Astrof{\'\i}sica {\'O}ptica y Electr{\'o}nica} } ACOPLADORES INFORMACIÓN GENERAL: José, S. G., & Javier, P. R. Consideraciones de diseño de acopladores de antena tipo T para estaciones de radiodifusión AM. @article{joseconsideraciones, title={Consideraciones de dise{\~n}o de acopladores de antena tipo T para estaciones de radiodifusi{\'o}n AM}, author={Jos{\'e}, Sol{\'\i}s G and Javier, P{\'e}rez R} } ACOPLADOR EN L : Salazar Sarabia, V. X., & Muñoz Alejandro, S. A. (2018). Estudio y diseño de circuitos híbridos (acopladores direccionales con elementos pasivos LC) en rango de frecuencias menores a 100MHz (Bachelor's thesis, Quito). @mastersthesis{salazar2018estudio, title={Estudio y dise{\~n}o de circuitos h{\'\i}bridos (acopladores direccionales con elementos pasivos LC) en rango de frecuencias menores a 100MHz}, author={Salazar Sarabia, Victor Xavier and Mu{\~n}oz Alejandro, Sa{\'u}l Andr{\'e}s and others}, type={{B.S.} thesis}, year={2018}, school={Quito} } ACOPLADOR LY Pi: Navarro Castillo, J. P. (2016). Diseño y optimización de estructuras de adaptación basadas en acoplamientos para sistemas inalámbricos. @article{navarro2016diseno, title={Dise{\~n}o y optimizaci{\'o}n de estructuras de adaptaci{\'o}n basadas en acoplamientos para sistemas inal{\'a}mbricos}, author={Navarro Castillo, Juan Pablo and others}, year={2016} } RED ACOPLO L: Ricardo, A., & Guerrero Anderson, D. Diseño de una Red de Adaptación de Impedancia. @article{ricardodiseno, title={Dise{\~n}o de una Red de Adaptaci{\'o}n de Impedancia}, author={Ricardo, Aguilar and Guerrero Anderson, D} }