Este documento describe los procedimientos para realizar una práctica sobre circuitos resonantes y acopladores de impedancia. Los estudiantes diseñarán y simularán circuitos resonantes ideales y reales con y sin carga, y analizarán el efecto de la resistencia de carga en la ganancia y factor Q. También diseñarán y compararán acopladores en L, PI y de banda ancha, examinando sus parámetros de transmisión, reflexión y formas de onda. Finalmente, presentarán conclusiones y referencias bibliográficas.

1. Telecomunicaciones UTPL Circuitos resonantes y Acopladores
Circuitos Resonantes y Acopladores
Nombre estudiante 1, Estudiante Telecomunicaciones UTPL, Nombre estudiante 2, Estudiante
Telecomunicaciones UTPL, Nombre estudiante 3,
Nombre estudiante 4, Estudiante Telecomunicaciones UTPL.
Universidad Técnica particular de Loja, titulación de Telecomunicaciones, componente académico:
Emisores y receptores de RF (2021-2022).
Resumen: El estudiante deberá elaborar un resumen de lo que realizó en la práctica destacando
los puntos importantes. El Resumen será hecho en Ingles.
Index Terms: Use palabras clave que destaquen el trabajo realizado, por ejemplo: Circuitos
resonantes, Acopladores de impedancia, etc (al menos 4).
1. Introduction
En la sección de introducción el estudiante deberá elaborar un marco teórico que sustente aspectos
clave en el desarrollo de la práctica.
Por ejemplo: en este apartado se debe describir que es una línea de transmisión microstrip,
aspectos relevantes de esta (estructura, dimensiones, características, etc), aplicaciones y utilidades.
Esta sección es la que contendrá la mayor parte de la referencias bibliográficas.
Para citar use gestores de referencias como ZOTERO o MENDELEY para facilitar y agilizar el
trabajo.
Tutorial de Zotero:
www.youtube.com/watch?v=EsRHMJAU3pU
Tutoriales de Citas:
1. www.youtube.com/watch?v=avwPBvaYgw4
2. www.youtube.com/watch?v=o9FFZ_RZ7_o
Tutorial de uso de Latex:
www.youtube.com/playlist?list=PLKRmVEXGjGWc3IIKmo_0F1gxyNggVzdsI
2. Desarrollo de la Práctica
Para la presente práctica deberá revisar el material de la clase dictada (Diapositivas o libros
base y complementarios).
2.1. Procedimiento A: Circuitos resonantes con carga y sin carga
El objetivo es de esta sección es conocer el comportamiento de los circuitos resonantes ideales y
reales, con carga y sin carga.
1. Diseñar un circuito resonante real y con carga como el que se muestra en la Fig 1. Para el
diseño del circuito se debe tomar en cuenta que: , QL = 60 y QCR = 60.
2. Para las frecuencias de resonancia, cada grupo tendrá una frecuencia de resonancia diferente
y están detalladas en la tabla 1.
3. Haciendo uso del simulador, cree un nuevo esquemático del circuito resonante real y con carga
diseñado en el paso 1.
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2. Telecomunicaciones UTPL Circuitos resonantes y Acopladores
Figura 1. Esquemático del circuito resonante real con carga.
4. Cree otro nuevo esquemático, pero en este retire la carga (RL) del circuito manteniendo los
valores de los demás componentes.
Cuadro I
Frecuencias de resonancia y resistencias de fuente y carga para cada grupo
Grupo Frecuencia (MHz) Rs = RL (Ω)
1 80 50
2 125 100
3 90 50
4 110 100
5 75 50
5. Cree tres gráficas rectangulares y represente la ganancia de voltaje en función de la frecuencia
para los dos circuitos resonantes creados en los puntos 3 y 4.
6. Para cada gráfica agregue marcadores para la frecuencia de resonancia fr, y el ancho de
banda a -3 dB. (f1a − 3dB y f2a − 3dB).
7. Determine el factor Q del circuito resonante real con carga a partir de la respuesta de la
ganancia de voltaje.
8. Determine el error entre la frecuencia de resonancia fr del dispositivos simulado con los
valores obtenidos en los cálculos y la frecuencia de resonancia fr dada en los datos.
9. Determine el error entre el factor Q del circuito resonante determinado en el paso anterior y
el QQR dado en los datos.
10. Utilice la herramienta tune para seleccionar el valor adecuado de los elementos reactivos para
que la frecuencia de resonancia sea exactamente la solicitada en el problema.
11. Para cada gráfica agregue marcadores para la frecuencia de resonancia fr, y el ancho de
banda a -3 dB. (f1a − 3dB y f2a − 3dB).
12. Realice las siguientes gráficas:
Obtenga una gráfica X/Y, de la ganancia de voltaje del circuito resonante en función de
la frecuencia, de los dos circuitos esquemáticos creados en el paso 3 y 4 (las dos repuestas
de los 2 esquemáticos deben estar en la misma gráfica.).
Obtenga una gráfica X/Y, del factor de calidad (calculado a partir de simulación) del
circuito resonante con carga en función de la resistencia de carga RL. Hacer variar el
valor de la resistencia de carga según el siguiente vector: RL= [50 100 200 500 1k 10k
50k 100k 500k 1M] Ω
Obtenga una gráfica X/Y de la ganancia máxima de voltaje a la frecuencia de resonancia
(calculado a partir de simulación) del circuito resonante con carga en función de la
resistencia de carga RL. Hacer variar valor de la resistencia de carga según el siguiente
vector: RL= [50 100 200 500 1k 10k 50k 100k 500k 1M] Ω
Realice un gráfica rectangular de la onda de voltaje en la resistencia de carga en función
del tiempo. para tres puntos de frecuencia distintos, el primero será para la frecuencia
de resonancia fr, el segundo punto será para 5MHz menos de la frecuencia de resonancia
fr − 5MHz y el tercero para 5MHz más de la frecuencia de resonancia fr + 5MHz
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3. Telecomunicaciones UTPL Circuitos resonantes y Acopladores
13. Desarrolle lo siguiente:
De acuerdo a la respuesta obtenida de ganancia de voltaje en función de la frecuencia
para ambos esquemáticos. Puede explicar a que se debe que al momento de retirar la
resistencia de carga RL del circuito resonante real la ganancia de voltaje a la frecuencia
de resonancia es mayor y el ancho de banda menor. mer
¿El factor Qcr es proporcional a la resistencia de carga, es decir, si seguimos aumentando
la resistencia de carga el factor Q seguirá aumentando? Explique su respuesta.
¿Explique cómo afecta la resistencia de carga en la ganancia del circuito resonante?.
Existe un desfase de la onda de voltaje de entrada con respecto a la de salida.
2.2. Procedimiento B: Acopladores de Impedancias
En esta sección analizaremos los acopladores en L y PI para el acople de cargas puramente
resistivas, para lo cual compararemos sus parámetros de transmisión y reflexión así como las ondas
de voltaje.
1. Diseñe tres acopladores de impedancias que no permitan el paso del componente DC. Un
acoplador en L un acoplador en PI y un acoplador en L de banda ancha.
2. Para el diseño debe consideras que la frecuencia de acoplo fc estará dada en la tabla 2, la
resistencia de fuente Rs es de 50Ω y la resistencia de carga RL es de 100Ω. Además para el
diseño del acoplador en PI el factor de calidadQ a usar es de 15.
Cuadro II
Frecuencias de acoplo para cada grupo
Grupo Frecuencia (MHz)
1 80
2 125
3 90
4 100
5 75
3. Cree 3 esquemáticos en el software simulación en los cuales realizará los tres acopladores
diseñados.
4. Inserte capturas de pantalla de los esquemáticos diseñado.
5. Realice las siguientes gráficas, no se olvide de agregar los marcadores para la frecuencia de
acoplo:
Obtenga la respuestas de los parámetros S21 y S11 para los tres acopladores diseñados.
Obtenga una gráfica en la que se pueda comparar los parámetros S11 de lo tres acopla-
dores.
Obtenga la respuestas de los parámetros S21 y S11 en una gráfica de carta de Smith
para los tres acopladores diseñados.
Obtenga la respuestas de fases de los parámetros S21 y S11 para los tres acopladores
diseñados.
Obtenga la respuesta de forma de onda para de voltaje en el puerto 1 y puerto 2 a la
frecuencia de acoplo para los tres acopladores.
Obtenga una gráfica del parámetro S11 en función de la resistencia de carga RL para
los tres acopladores. Para lo cual deberá realizar un barrido de la resistencia de carga
RL como se muestra en el vector RL= [10 20 30 40 50 60 80 90 100 110 120 140 150
160 170 180 190 200]Ω.
NOTA: en caso de que al momento de diseñar el acoplo máximo no coincida exactamente
con la frecuencia de acoplo data en los datos, utilizar la herramienta tune para modificar los
elementos reactivos y alcanzar el acoplo máximo a la frecuencia dada
6. Desarrolle lo siguiente:
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¿Cuál de los tres acopladores presenta una mayor pérdida de retorno para el el parámetro
S11 a la frecuencia de acoplo?.
¿Qué acoplador presenta un mejor comportamiento del parámetro S11 al variar la
resistencia de carga RL?
De un razonamiento y explique el comportamiento del parámetro S11 al variar la
resistencia de carga RL.
El hacer variar la resistencia de carga RL
3. Conclusiones
Realice las conclusiones de la presente práctica.
Referencias
Colocar las referencias bibliográficas utilizadas. Deberá usar gestores de ferencias como Zotero o
Mendeley
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