LABORATORIO I (26/02/16) : Primer contacto con instrumentos

El viernes 26 de febrero tuvimos la primera sesión en el laboratorio, toda una nueva experiencia. Hasta ahora, nadie nos había presentado específicamente los instrumentos que se utilizaban, sino que a medida que avanzaba el curso, uno lo iba descubriendo a su manera.

Así se realizó esta práctica, donde el profesor Jose Mª Miguel realizaba una explicación respecto a un instrumento y sus funciones, nos planteaba un problema, y después nos dirigíamos al laboratorio a comprobarlo y resolverlo. Esta fue la mecánica de la práctica para todos los instrumentos.

Para empezar, montamos un pequeño circuito para comprobar que sabíamos utilizar el tester o multímetro que teníamos cada uno en su kit.

A continuación, analizamos un divisor de tensión sabiendo que como tensión de entrada teníamos 9 V y de salida queríamos 4,5 V. Por lo tanto, las dos resistencias utilizadas tenían que ser iguales.

Para ello se nos presentó la fuente de alimentación, con sus correspondientes reguladores y connexiones e incluso su inhibidor, que permite no tener que cerrar por completo la fuente, cosa que aunque no lo parezca, hace "daño" a algunos componentes de esta.

Fuente de alimentación

Finalmente analizamos el generador de funciones y el osciloscopio (en esta sesión sólo se utilizó una caja con dos connexiones coaxiales, que enviaba la imagen al ordenador, con la cual podíamos trabajar y observar con PicoScope). Para ello, se montó un circuito como el del primer experimento, pero sustituyendo la fuente de alimentación por el generador de funciones y con el osciloscopio analizando la tensión de entrada y salida.

Generador de funciones

Imagen obtenida con PicoScope

CLASE IV (25/02/16): Entrando en las funciones de redes

En la cuarta sesión de la asignatura, seguimos con el tema de la sesión anterior, es decir, el análisis de circuitos RPS a través de los CTF, eliminando así las complicaciones de las ecuaciones diferenciales y cumpliendo las leyes de Kirchoff.

Pare ello, realizamos diferentes ejemplos para ver que si queríamos simplificar cálculos, se podía utilizar divisores de tensión y superposición.

El ejemplo más relevante que vimos fue el denominado filtro de paso bajo, circuito que permite las señales de baja frecuencia y "elimina" o "ignora" a las de alta frecuencia.

Ejemplo de filtro de paso bajo

A continuación, entramos en el comportamiento de un circuito a RPS, viendo que cualquier circuito resistio obtiene una respuesta a partir de una excitación, obteniendo una constante k que nos determina si la señal se amplifica o no.

A partir de aquí, definimos la función de red H(jw) como la relación entre los fasores de salida(Vo) y de entrada (Vg):

y aplicando la transformada fasorial inversa:

"Si de un circuito obtenemos la función de red, ya tenemos todo lo necesario de un circuito".

CLASE III (22/02/16) : Viajando por el mundo de los fasores

En la tercera sesión, empezamos hablando del análisis de circuitos RLC en régimen permanente senosoidal (RPS), es decir, cuando la señal se regulariza.

La ecuación de una senosoide tiene la siguente estructura:

Ejemplo de una senosoide

Anallizando esta ecuación, encontramos también la definición de período (T), tiempo para realizar un ciclo,  y su inversa, la frecuencia (f):

También vimos que la ecuación de una senosoide se puede expresar mediante Euler, obteniendo así:

Al entrar en el mundo de Euler y los complejos, definimos el concepto de fasor como un número complejo asociado a una senosoide que tiene como módulo la amplitud de onda y como argumento el desfase, dejando de lado la pulsación. También vimos que aplicando la transformada fasorial inversa podíamos recuperar la ecuación original.

Entonces, cuando se trabaje con fasoriales, se habrá creado un circuito transformado fasorial (CTF) que "resistiviza" el circuito haciendo desaparecer las ecuaciones diferenciales para que la tarea de analizar senosoides y operar con ellas sea más fácil.

Hay que decir que los fasores "corresponden a un camino cerrado" y cumplen las leyes de Kirchoff, igual que también siguen teniendo la relacion V = RI, correspondiente a la Ley de Ohm.

Por lo tanto, como se comentó, se "resistiviza" el circuito, y por lo tanto, los elementos del circuito adoptan el comportamiento lineal típico de los resistores, manteniendo la misma estructura. A este comportamiento, le llamaremos impedancia (Z) :

Tabla de impedancias

CLASE II (18/02/2016)

El día 18 de febrero tuvimos la segunda sesión, o la que se podría decir, nuestra “primera clase teórica”. 

Para empezar, se habló del objetivo o enfoque de la asignatura, es decir, que de los enfoques que puede tener el enfoque de los circuitos, nosotros nos basaríamos en los circuitos para procesar la información, dejando en segundo plano, la eficiencia y el procesamiento de la energía. 

A lo largo de la clase, se repasan las bases de la electrónica, y estableceríamos que, de momento, sólo trabajaríamos con esos circuitos que cumplieran las leyes de Kirchoff. También se dio gran importancia en la diferencia entre el esquema y el modelo circuital (que acabará siendo un sistema de ecuaciones), y se empieza a formar una “pequeña biblioteca” con los componentes de los circuitos lineales (resistores, condensadores, inductores y fuentes de tensión o de corriente).

Finalmente, se acabó la clase con la visualización de un pequeño ejemplo.

CLASE I (15/02/16)

El pasado 15 de febrero tuvimos nuestra primera sesión del cuatrimestre. En ella, se hizo una introducción a la asignatura explicando todo su funcionamiento, tanto como serían las clases y el laboratorio, como la creación del blog y la repartición de una ficha personal.

¡Bienvenidos a mi blog!

Este blog forma parte de la asignatura Circuitos y Sistemas Lineales (CSL) de la Universidad Politécnica de Cataluña con el profesor Jose Mª Miguel. En él, se explicaran las diversas clases tanto teóricas realizadas en el aula, como las prácticas en el laboratorio. Así que, ¡allá vamos!