Universidad Nacional del Chimborazo

Facultad de Ingeniería

Escuela de Electrónica y Telecomunicaciones

Circuitos Eléctricos II

Informe de Laboratorio N° 1

Nombre: Marlon Estalin Ramos Solórzano.Curso: 3er año “A”.Fecha: 20 de diciembre del 2012.Tema: Transitorios, circuitos de primer orden.

Objetivo: Comprobar la respuesta de un circuito de primer orden durante el régimen transitorio. La

aplicación particular la realizaremos sobre un circuito R-C contemplando tanto el régimen de carga como el de descarga.

Equipos y Materiales

NI Elvis Software National Instruments Puntas de osciloscopio Puntas de multímetro Protoboard Resistencias

1. MΩ 1. KΩ 2.2 KΩ

Capacitor 1 µf 0.1 µf

Bobina 100 mH

Procedimientos:Parte 1

1. Conecte la estación de trabajo de NI ELVIS II al ordenador mediante el cable USB suministrado. El extremo del cable USB va a la estación de trabajo NI ELVIS II y el extremo rectangular USB va a la computadora. Encienda el ordenador y encienda NI ELVIS II (interruptor en la parte posterior de la estación de trabajo). El ACTIVE USB (naranja) se enciende. A continuación, el LED ACTIVATE se apaga y el READY USB (naranja) se enciende.

2. En la pantalla del ordenador, haga clic en el icono NI-ELVISmx Instrument Launcher o el acceso directo. Una tira de NI ELVIS II instrumentos aparece en la pantalla. Ahora está listo para realizar mediciones

3. Conecte dos cables tipo banana para las multímetro digital (DMM) entradas (VA) Y (COM) en el lado izquierdo de la estación de trabajo. Conectar los otros extremos a una de las resistencias.

4. Haga clic en el icono del DMM en el Launcher strip para seleccionar el multímetro digital.

Se puede utilizar la SFP DMM para una variedad de operaciones, tales como las mediciones de tensión, corriente, resistencia, capacitancia. Utilice la notación DMM [X] para indicar la operación X. Las conexiones adecuadas de los cables para esta medición se muestran en el panel frontal DMM.

5. Haga clic en el botón Ohm [Ω] para utilizar la función de óhmetro digital, DMM [Ω]. Haga clic en la flecha verde [Ejecutar] para iniciar el cuadro de adquisición de medidas. Medir las tres resistencias R1, R2 y R3.

R1 = 0.99 KΩ (1 KΩ nominal) R2 = 2.14 KΩ (2.2 KΩ nominal) R3 = 0.97 MΩ (1 MΩ nominal)

Para detener la adquisición, haga clic en el cuadro rojo [Stop].

NOTA: Si hace clic en el cuadro Mode, para cambiar del modo Auto que van o Especificar rango y seleccione el rango más apropiado haciendo clic en el cuadro Rango.

Parte 2

1. Usando las dos resistencias, R1 y R2, montar el circuito siguiente en el NI ELVIS II protoboard.

2. Conectar la tensión de entrada, Vo, a la [+5 V] del pin o socket.3. Conecte el común [GROUND].4. Conectar los cables externos a las entradas de tensión DMM Y (COM) en el lado izquierdo

de la NI ELVIS y los otros extremos a través de la tensión de entrada, Vo, para hacer la primera medición.

5. Compruebe el circuito y luego encienda la protoboard al encender el interruptor de encendido a la posición superior [-]. Los tres indicadores LED indicador de alimentación, V 15, V -15 y +5 V, Ahora debe ser iluminada y de color verde.

Montaje en el NI-Elvis

6. Medir el voltaje de entrada, Vo, usando el DMM función [V]. Pulse [Ejecutar] para obtener los datos de tensión.

Vo(medido)= 4.97De acuerdo a la teoría de circuitos, el voltaje de salida V2 a través de R2, es la siguiente:

R2=R2

R1+R2

7. Usando los valores anteriores medidos para R1, R2 y Vo, calcular V2.A continuación, utilice el DMM [V] para medir la tensión V2 real.

V2 (calculado) = 3.44 V2 (medido) = 3.42

8. ¿En qué medida el valor medido de acuerdo con su valor calculado?Solo varia en decimas es decir la medición es correcta.

Parte 3Utilizando el DMM para medir la corriente

De acuerdo con la ley de Ohm, la corriente (I) que fluye en el circuito de arriba es igual a V2/R2.1. Utilizando los valores medidos de V2 y R2, calcular esta corriente.2. Realizar una medición de corriente continua moviendo el cable externo conectado (V W) a

la toma de corriente de entrada (A). Conecte el otro extremo al circuito, como se muestra a continuación.

3. Seleccione la función DMM [A] y mida la corriente.

I (calculado)= 1.56 mA I (medido) = 1.57 mA

4. ¿En qué medida el valor medido de acuerdo con su valor calculado?Varia en decimas es decir esta correcto.

Parte 4Observando el desarrollo de tensión en un circuito RC transitorios

Utilizando el DMM [C], medir el condensador 1 mF

1. Conecte el condensador a las entradas analizador de impedancia, [DUT +] y [DUT-], que se encuentra en el bloque de cableado inferior izquierdo de una NI ELVIS II protoboard.

2. Para las mediciones de capacitancia e inductancia, la protoboard debe ser activada para realizar una medición. Encienda el protoboard ON.

3. Haga clic en el botón de condensador para medir el condensador C con la función DMM [C] . Pulse el botón Ejecutar para adquirir el valor de capacidad.

C = 0.97 (µf)

4. Apague el protoboard y arme el circuito RC transitorios, como se muestra en la Figura 1.6. Se utiliza el circuito divisor de tensión, donde R1 es reemplazado ahora con R3 (1 resistor MΩ) y R2 se sustituye con el condensador C de 1 mF. Mover el DMM a los pines de entrada [V W] y[COM]. Los otros extremos van a través del condensador.

5. Seleccione DMM [V] y haga clic en RUN.

6. Al encender el protoboard, el voltaje a través del capacitor aumenta exponencialmente. Ajuste el rango de voltaje DMM a Especificar rango [10 V]. Encienda el protoboard y ver el cambio de voltaje en la pantalla digital y en la escala de % FS lineal.

7. Se tarda unos pocos segundos para alcanzar el valor de estado estacionario de Vo. Cuando se apaga el circuito, el voltaje a través del condensador cae exponencialmente a 0 V. Esto demuestra una de las características especiales de la NI ELVIS II multímetro digital que todavía se puede utilizar incluso si el poder de la protoboard está apagado.

Parte 5Visualización del Voltaje Transitorio del Circuito RC

1. Cambiar la fuente de voltaje del circuito de la alimentación de +5 V a la fuente de alimentación variable [SUPPLY +]. Conectar la tensión de salida, VC, a la toma de entrada analógica , AI 0 [+], y el GND AI 0 [-] , como se muestra en la figura 1,7.

2. Abra el programa LabVIEW, RC Transient.vi. Este programa utiliza LabVIEW APIs para encender la fuente de alimentación variable a una tensión de conjunto de +5 V durante 5 s

y, a continuación para restablecer la tensión de VPS a 0 V durante 5 s, mientras que la tensión en el condensador se mide y visualiza en tiempo real en un LabVIEW gráfico.

Este tipo de excitación de onda cuadrada muestra dramáticamente la carga y descarga características de un circuito RC simple.

Informe de Laboratorio N° 2

TRANSITORIOS. CIRCUITOS DE SEGUNDO ORDEN.

Objetivos

Comprobar la respuesta de un circuito de segundo orden durante el régimen transitorio. La aplicación particular la realizaremos sobre un circuito R-L-C, contemplando diversos valores de los elementos pasivos para así obtener los tipos de factores de amortiguamiento más representativos.

1. Montar el circuito R-L-C de la figura nº 2. Con onda cuadrada de 10Vpp. y una frecuencia de 200Hz.

2. Introducir en el canal I, del osciloscopio la señal del generador uAC(t), y en canal II la señal de tensión en bornes de la resistencia uR(t). En estas condiciones dibujar la señal uAC(t) (vista de un periodo completo). Dibujar también la señal uR(t) en los siguientes supuestos:

vista general (que abarque un periodo completo), y vista en detalle (que abarque solo la parte del transitorio). Asimismo, de la vista en detalle, tomar para la misma señal uR(t) los siguientes valores: tiempo transcurrido para el amortiguamiento del transitorio, y valor máximo de la tensión (de la primera oscilación) que alcanza la señal del transitorio.

1. Variar el valor de R a 25kW. Repetir el apartado nº 2.2. Colocar: R = 100kW, y L = 27mH. Repetir el apartado nº 2.

3. Realizar el mismo procedimiento con R=25kW, y L=27mH.

4. Indicar las diferencias entre los apartados 2 y 3.

5. Ajustar el generador de funciones a la forma de onda cuadrada con una f=5000Hz,

6. manteniendo la amplitud de la señal a 10Vpp.7. Con R=100kW y L=100mH. Repetir el apartado nº 2.8. Variar R al valor de 470kW. Indicar las diferencias entre 4.1 y 4.2.9. Repetir el apartado 4, para una frecuencia de 15000Hz.

Conclusiones:

El equipo Ni Elvis es una herramienta muy útil para realizar diferentes practicas desde las más sencillas hasta las más complejas. Dando así un resultado positivo en el aprendizaje. Las diferentes aplicaciones que trae consigo NI Elvis como DMM Scope entre otras hacen el proceso de medición tanto de señales, como de voltaje, corriente sea más sencillo.

Hablando ya acerca de los circuitos transitorios de 1 er orden RC podemos decir que mediante esta práctica se pudo constatar el comportamiento de dichos circuitos.

Los circuitos de 2do orden RLC con el proceso de la práctica realizado aunque no concluido se trató de constatar los el comportamiento ya estudiado en clase teorica.

Bibliografía: Manual de Usuario NI Elvis. NI (Educational Laboratory Virtual Instrumentation Suite) Práctica de laboratorio. Ing Deysi Inca.