Práctica 6: circuitos RC de primer orden.

Pre-práctica (PDF)
Descripción de la práctica 6 (PDF)

Esta práctica se centra en los cicuitos eléctricos de segundo orden que contienen bobinas de inductancia, resistencias y condensadores. A través de la medición de la respuesta en frecuencia y la respuesta al escalón, se pueden determinar las funciones de transferencia. En la figura 1 se muestra la representación del circuito de esta práctica.

Figura 1. Representación del circuito RLC utilizado en esta práctica.

Un generador de funciones proporciona la señal de entrada del sistema. Dado que el generador de funciones y la bobina de inductancia poseen resistencias internas, un modelo más preciso del circuito sería el que se muestra en la figura 2.

Figura 2. Circuito RLC con resistencias internas del generador de funciones y la bobina de inductancia.

La resistencia interna del generador de funciones hace que la tensión de salida vg difiera de la tensión de entrada vi deseada. Por lo tanto, se utiliza un amplificador operacional como amortiguador, tal y como se muestra en la figura 3. Dado que la impedancia de entrada del amplificador operacional es muy alta y que su impedancia de salida es muy baja, éste obliga a la tensión vb a que prácticamente sea igual a la vi, siempre y cuando la corriente de salida no exceda los límites del amplificador operacional.

Figura 3. El amortiguador de un amplificador operacional obliga a la tensión vb a que sea prácticamente igual que la vi.

La relación de amortiguación se puede ajustar ahora variando la resistencia R1. Se puede considerar la resistencia como un equivalente eléctrico de un amortiguador mecánico. Las respuestas que se preveían de este circuito se pueden comparar con las que se se midieron. En la figura 4 se muestra como es posible visualizar el cambio de fase y de magnitud en un osciloscopio utilizando una onda sinusoidal del generador de funciones. Si se varía la frecuencia de entrada, se puede generar el diagrama de Bode del circuito.

Figura 4. Una entrada de onda sinusoidal muestra el cambio de fase y de magnitud en una frecuencia determinada.