Practica 2 de laboratorio de electrónica II, se analiza un circuito RC, para comprender el funcionamiento del acoplamiento capacitivo.

1. 1
PR ´ACTICA 2
ACOPLAMIENTO CAPACITIVO
Pablo Cruz Rodr´ıguez - 212356358
pablo.crodriguez@alumnos.udg.mx
Docente: Eduardo Vel´azquez Mora
Materia: Laboratorio de Electr´onica II
Fecha: 10 de febrero de 2017, Ciclo: 2017A
Ingenier´ıa en Comunicaciones y Electr´onica
Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenier´ıas
Universidad de Guadalajara
Resumen—En el siguiente reporte se da a conocer el proce-
dimiento de prueba, as´ı como la simulaci´on de un circuito con
acoplamiento capacitivo, que forma parte de la pr´actica 2 del
Laboratorio de Electr´onica. la pr´actica se llev´o a cabo el d´ıa 02
de febrero de 2017.
I. OBJETIVOS
Observar las lecturas de voltaje AC y DC por medio de
medici´on, y compararlas con los mismos voltajes pero en
simulaci´on.
II. MARCO TE ´ORICO
AC Por sus siglas en ingl´es Alternating Current, en
castellano Corriente Alterna, es la corriente el´ectrica
cuyo valor varia en funci´on del tiempo.
DC Por sus siglas en ingl´es Direct Current, en castellano
Corriente Directa, es la corriente el´ectrica cuyo
valor permanece constante en el tiempo.
Acoplamiento capacitivo se basa en la propiedad del capa-
citor de comportarse como corto circuito a frecuencias altas
y como circuito abierto a frecuencias bajas. De esta manera
se puede trabajar con corriente alterna y directa sin afectar la
forma de onda resultante.
III. ECUACIONES
XC =
1
2πfC
(1)
GdB = 20 log10
Vo
Vi
(2)
IV. DISE ˜NO
El circuito que se implement´o fue el siguiente:
Figura 1.
1. Se calcula la Zeq
Zi = R1||R2 = 500Ω
Zeq = XC = Zo + Zi = 550Ω
2. Se calcula C con la ecuaci´on N. 1
C =
1
2πfXC
=
1
2π(1000Hz)(550Ω)
C = 289,373 nF
3. Vi en alterna.
Vi = 5V
(500 − j550)Ω
(500 − j550)Ω + 500Ω
Vi = (4,77 − j0,227)V = (4,78V ∠ − 2,73◦
)
4. Vo en alterna.
Vo = 5V
500Ω
(50 + 500 − j550)Ω
Vo = (3,21V ∠45◦
)
5. Vi en directa es 0V ya que el capacitor impide el paso
de corriente directa.

2. 2
6. Vo en directa.
Vo = 12V
500
500 + 500
= 6V
7. Se analiz´o el circuito en el simulador QUCS, obteniendo
las gr´aficas siguientes.
Figura 2. Gr´afica de voltajes en tiempo, se observa el desface de las se˜nales
alternas con respecto a la se˜nal de entrada E. Vi con −2,73◦ y Vo con 45◦
adem´as del desplazamiento que provoca el voltaje DC.
8. Se simul´o el mismo circuito pero variando la frecuencia,
obteniendo la siguiente tabla de voltajes.
f (Hz) Vi (Vpp) Vo (Vpp) 20 log10 (Vo/Vi) (dB)
10 5 0.04 -41.9382002601613
20 5 0.1 -33.9794000867204
100 5 0.46 -20.7242434530889
200 4.98 0.9 -14.8597366664079
1000 4.78 3.22 -3.43144049832576
2000 4.64 4.02 -1.24583854940822
10k 4.56 4.32 -0.469621916990458
20k 4.56 4.38 -0.349814643206712
100k 4.54 4.5 -0.076866781635204
V. MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO
Generador de funciones Tektronix AFG 3021B 25MHz.
Osciloscopio Tektronix TDS 2022C 200MHz.
Mult´ımetro Digital MU118
Protoboard 270 perforaciones.
2 Resistencias 1kΩ
2 Capacitores: 224nF, 68nF
Cable para protoboard
VI. PROCEDIMIENTO DE PRUEBA
1. Se mont´o f´ısicamente el circuito basado en la Fig. 1.
los capacitores se colocaron en paralelo, ya que con
esta configuraci´on la capacitancia se suma, dando como
valor te´orico 292nF que ya esta cercano al valor que se
deseaba para el circuito.
Figura 3. Montaje f´ısico del circuito.
2. Lectura en DC de Vo y Vi con el Mult´ımetro.
Figura 4. Medici´on en DC. Vo = 6,03V
Figura 5. Medici´on en DC. Vi = 0,02V
3. Lectura de voltajes en AC con el osciloscopio.

3. 3
Figura 6. Medici´on en AC. Vo = 3,20V , Vi = 4,96V
4. De igual manera que en la simulaci´on, se extrajo
una lista de voltajes de entrada y salida a distintas
frecuencias.
f (Hz) Vi (Vpp) Vo (Vpp) 20 log10 (Vo/Vi) (dB)
10 5.2 0.12 -32.7364419517435
20 5.2 0.16 -30.2376672195775
100 5.2 0.44 -21.4510133429722
200 5.16 0.8 -16.1911942927054
1000 4.96 3.2 -3.80663396340583
2000 4.8 4.2 -1.15983893955373
10k 4.76 4.8 0.072685693101881
20k 4.72 4.8 0.145984774829988
100k 4.7 4.8 0.182867588797394
VII. RESULTADOS
Tabla de voltajes de entrada y salida, en AC y DC:
Medici´on C´alculo %ε
AC Vo 3.20V 3.21V 0.311526
AC Vi 4.96V 4.78V 3.76569
DC Vo 6.03V 6V 0.05
DC Vi 0.02V 0V indefinido
Gr´aficas de ganancia en dB:
Figura 7. Gr´afica obtenida con GNU Octave en escala de frecuencias
logar´ıtmica
VIII. CONCLUSIONES
Esta pr´actica requiri´o de recordar conocimientos adquiridos
en circuitos el´ectricos para hacer el an´alisis en DC y AC.
El c´alculo no es muy detallado debido a que los datos
fueron procesados en la calculadora ti-nspire CX CAS, que
facilita mucho el trabajar con complejos tanto en su forma
polar como en rectangular y conversiones entre si. Hay que
mencionar que, es muy importante el poder calcular el ´angulo
de desface que sufre la se˜nal debido a la reactancia capacitiva,
y eso se pudo observar tanto en la gr´afica de la simulaci´on
como en la medici´on con el osciloscopio.
Otro punto que hay que destacar de esta pr´actica es el
efecto que tiene el voltaje de DC en Vo, ya que como se
vio en las gr´aficas de voltaje en tiempo, la se˜nal de salida
esta desplazada del origen 6V en el eje y positivo. Se debe
tener en cuenta que al trabajar con Vpp no se esta tomando
en cuenta tal efecto. Esto en principio fue confuso ya que el
simulador entrega Vp y pareciera que si se desea convertir
a Vpp solo hay que multiplicar por 2; sin embargo con
una se˜nal desplazada del origen, ya no es as´ı. Lo que se
hizo fue que al valor Vp se le rest´o los 6V de directa
presentes en Vo, y al resultado se multiplic´o por 2, de esta
forma es que se obtuvo la tabla de voltajes simulados a varias
frecuencias, que se muestra en el punto 8 de la secci´on Dise˜no.
En la tabla de resultados, al sacar el porcentaje de error
se present´o una divisi´on por cero, es por eso que se dej´o
indicado como indefinido.
De la misma forma que para est´a pr´actica se requirieron
conocimientos de otras materias, sin duda lo aprendido aqu´ı
sera de gran apoyo para abordar los temas siguientes de este
mismo curso.
IX. BIBLIOGRAF´IA
-Robert, B., & Louis, N. (2009). Electr´onica, Teor´ıa de
Circuitos Electr´onicos.