Electrónica Práctica: Cálculo de Parámetros y Diseño de Circuitos

Cálculos y Conceptos en Circuitos Electrónicos

Análisis de Gráfica y Voltaje Eficaz

Gráfica: Potencia relativa (Pot rel) = (diferencia de picos con el 2º armónico) * referencia = 5.5c * 10 dB = 55 dBc

Voltaje Eficaz (Veficaz):

• Vpp = Vg = V0 (porque Zl = infinito) es número de cuadros (nº c) * amplitud = 8c * 0.2V = 1.6V
• Primera forma: I = 1.6 / (50 + 45) y V = I * R = I * 45, entonces Vef = V / raíz de 2 = 0.53V
• Segunda forma: Sabiendo que a 50 ohmios la tensión del generador (Vg) cae a la mitad, entonces V50 = Vg / 2. Resistencia del osciloscopio (Rosc) = Vosc / 50 * 50 - 50 = 1.6 / 0.8 * 50 - 50 = 50 ohmios. Entonces, V = (1.6 / (45 + 50)) * 45, y Vef = V / raíz de 2 = 0.53V

Impedancia de Entrada

Señal de entrada = 4c * 20mV = 0.08V

Señal de salida = 3.2c * 200mV = 0.64V

Haciendo ecuaciones:

0.08 = 0.22 + V50₁, 0.08 = -0.95 + 0.64 - V_Ramp

Entonces, V_Ramp = 0.08 + 0.95 - 0.64 = 0.39V

I = 0.64 / 50, entonces R_Ramp = V_Ramp / I = 30.47 ohmios

Filtro de Vídeo

Es un filtro paso bajo con ancho de banda variable (VBW) que integra el ruido superpuesto y suaviza las rápidas variaciones de la señal demodulada para una representación más precisa y estable de la señal.

Visualización de la Componente Alterna

Si se quiere ver sólo la componente alterna, se selecciona AC.

Problemas y Soluciones en Circuitos

Problema 1 (P1)

• Rosc = Vosc / V50 * 50 - 50
• Potencia máxima (Pol_mx) = Vmx^2 / Rmx
• Aislamiento FI-OL (Aisl_FI-OL) = Pol - (P_FI + 10)
• Aislamiento RF-OL (Aisl_RF-OL) = P_6.55 - Pol
• Ganancia de conversión (Gconv) = P17.4 - P10.82 = (-32 + 13) - (-60.64 + 10)
• Frecuencia imagen (Fimag) = |RF - 2 * FI| = 4.27 MHz

Problema 2 (P2)

• El control automático de ganancia (CAG) sube de amplitud hasta un voltaje umbral (Vumbral) que hace saltar el CAG y baja el voltaje para proteger las etapas. Varía cuando entra en saturación, pero el CAG hace que sea lineal, por eso se mantiene constante.
• Carga (50 ohmios) = ruido
• Más atenuación (att) = más temperatura equivalente de ruido (Te) = más ruido
• Más ancho de banda del receptor (RBW) = más ruido porque N = kTB, donde N es la potencia de ruido, k es la constante de Boltzmann, T es la temperatura y B es el ancho de banda.
• Ganancia (G) = Monitor de salida (f = 10.82M) (-24) - Monitor de entrada (f = 17.4M) (-36) = 12 dB
• Para que la banda (B) en 10.82M caiga 3dB, B = 30 kHz
• A = -87.03, Ne = A - 10log(RBW = 1 kHz), No = Ne + 10log(BW = 30 kHz), MDS = No - G, Factor de ruido (F) = MDS - 10log(k * To) - 10log(BW) - 30

Problema 3 (P3)

• b) X cuadros son 360º, 1/2 cuadro son x grados.
• Conectamos el frecuencímetro a la salida del oscilador de referencia y no a la salida del VCO porque si se mide en el VCO, da la frecuencia de libre oscilación y da frecuencias falsas.
• Margen de enganche (ME) = f3 - f1 y Margen de seguimiento (MS) = f2 - f4
• Sin división es 10.82MHz y dividida es 108 kHz
• Hay una modulación FM con ruido FM porque al cambiar la frecuencia, el filtro deja pasar los armónicos.
• Se produce ruido de FM, pero si ponemos el filtro RC, lo evitamos. Es recomendable para Fc = 5Wn o 10Wn (B < 108 kHz)

Problema 4 (P4)

• Para la tierra, se conecta GND abajo, DC, subimos el DC offset en el BK (0.1V son 5 cuadros) y luego AC.
• Ancho de banda a -3dB (B(3dB)) = 6.1 kHz
• Amplitud 1 (A1) = 80 mV, Amplitud 2 (A2) = 20mV, Periodo (T) = 40 us, Frecuencia natural (fn) = 1 / T, Frecuencia angular natural (Wn) = 2pi * fn, Factor de amortiguamiento (E) = 0.40
• Para el tiempo de establecimiento (te), 100% es x cuadros, para 10% es tal valor.