ircuitos RC y RL: filtros pasivos, diferenciadores, integradores, atenuadores, circuitos recortadores y fijadores de ondas.

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
ESCUELA DE INGENIERÍA
EXTENCIÓN MATURÍN
Circuitos en RC y RL
Profesora: Autores:
Mariangela Pollonais Chang Félix 24123379
Maturín, junio de 2017

2. II
Circuitos en RC
Es un circuito compuesto de resistencias y condensadores alimentados por una fuente eléctrica.
Un circuito RC de primer orden está compuesto de un resistor y un condensador y es la forma más
simple de un circuito RC. Los circuitos RC pueden usarse para filtrar una señal, al bloquear ciertas
frecuencias y dejar pasar otras. Los filtros RC más comunes son el filtro paso alto, filtro paso bajo, filtro
paso banda, y el filtro elimina banda. Entre las características de los circuitos RC está la propiedad de ser
sistemas lineales e invariantes en el tiempo; reciben el nombre de filtros debido a que son capaces de
filtrar señales eléctricas de acuerdo a su frecuencia.
En la configuración de paso bajo la señal de salida del circuito se coge en bornes del condensador,
estando este conectado en serie con la resistencia. En cambio en la configuración de paso alto la tensión
de salida es la caída de tensión en la resistencia.
Circuito en RL
Un circuito RL es un circuito eléctrico que contiene una resistencia y una bobina en serie. Se dice que la
bobina se opone transitoriamente al establecimiento de una corriente en el circuito.
La ecuación diferencial que rige el circuito es la siguiente:
Donde:
 U es la tensión en los bornes de montaje, en V;
 i es la intensidad de corriente eléctrica en A;
 L es la inductancia de la bobina en H;
 Rt es la resistencia total del circuito en Ω.

3. II
LOS FILTROS PASIVOS DE PRIMER ORDEN.
Un filtro es un circuito electrónico que posee una entrada y una salida, en la entrada se introducen
señales alternas de diferentes frecuencias y en la salida se extraen esas señales atenuadas en mayor
o menor medida según la frecuencia de la señal. Si el circuito del filtro está formado por
resistencias, condensadores y/o bobinas (componentes pasivos) el filtro se dirá que es un filtro
pasivo.
Si el circuito del filtro está formado por el esquema o célula básica se dirá que es de primer orden.,
será de segundo orden si está formado por dos células básicas, de tercer orden si lo está por tres, etc.
Frecuencia de corte: Es la frecuencia para la que la ganancia en tensión del filtro cae de 1 a 0.707
(esto expresado en decibelios, dB, se diría como que la ganancia del filtro se reduce en 3dB de la
máxima, que se considera como nivel de 0dB). En los filtros pasa banda y elimina banda existirán
dos frecuencias de corte diferentes, la inferior y la superior.
Banda de Paso:Es el margen de frecuencias para las cuales la señal se atenúa.
Según su respuesta en frecuencia,los filtros se pueden clasificar básicamente en cuatro categorías
diferentes
• Filtro pasa bajos: Son aquellos que introducen muy poca atenuación a las frecuencias que son
menores que la frecuencia de corte. Las frecuencias que son mayores que la de corte son atenuadas
fuertemente.
• Filtro pasa altos: Este tipo de filtro atenúa levemente las frecuencias que son mayores que la
frecuencia de corte e introducen mucha atenuación a las que son menores que dicha frecuencia.
• Filtro pasa banda: En este filtro existen dos frecuencias de corte, una inferior y otra superior. Este
filtro sólo atenúa grandemente las señales cuya frecuencia sea menor que la frecuencia de corte
inferior o aquellas de frecuencia superior a la frecuencia de corte superior. por tanto, sólo permiten
el paso de un rango o banda de frecuencias sin atenuar.
• Filtro elimina banda: Este filtro elimina en su salida todas las señales que tengan una frecuencia
comprendida entre una frecuencia de corte inferior y otra de corte superior. Por tanto, estos filtros
eliminan una banda completa de frecuencias de las introducidas en su entrada. Existe un símbolo
para cada uno de estos filtros, símbolo que se usa en los diagramas de bloques de los aparatos
electrónicos. Estos símbolos son los siguientes:

4. II
Circuito diferenciador
Se trata de un circuito constituido por una capacidad C y una resistencia R (circuito RC), el
cual actúa como un filtro pasivo para altas frecuencias, debido a que no intervienen elementos
amplificadores, como transistores o circuitos integrados, este tipo de filtro atenúa las bajas
frecuencias, es mostrado a continuación.
Circuito diferenciador
Este circuito se utiliza para detectar flancos de subida y bajada en una señal, provocando una
mayor diferenciación en los flancos de entrada y salida de la señal que, es donde la variación
con el tiempo (t) se hace más notoria. Estas zonas de la señal son además las que
corresponden a las altas frecuencias, mientras que las zonas planas están compuestas por
frecuencias más bajas.
Este tipo de circuitos realmente son más conocidos como filtro RC pasivo pasa altas que, se
utiliza para filtrar las frecuencias superiores al valor especificado.
Qué ocurre cuando se aplica un tren de impulsos a la entrada de este circuito. Cuando un
pulso de tensión, se eleva de repente de cero al máximo, la corriente que carga el condensador
C, de repente se eleva a un valor máximo también. En la medida que se carga C, la carga de
corriente se cae exponencialmente a cero. Ya que esta corriente de carga pasa por la
resistencia R, el voltaje a través de la R (que es el voltaje de salida) hace lo mismo.
Por consiguiente, nosotros conseguimos la forma mostrada, con el voltaje de salida que sube
de repente al máximo y a continuación caerse exponencialmente entonces a cero. Cuando el
pulso se cae a cero, se produce la descarga del condensador C. La corriente de descarga es
alta en la salida y entonces se cae exponencialmente a cero como la descarga del condensador
C.
Sin embargo, dado que la corriente de descarga, está en oposición a la dirección de la carga
actual, el voltaje por R se invertirá, con lo que la forma de onda se muestra ahora por debajo
de la línea cero. Para cada pulso, la forma de onda de salida se repite, mostrado en la figura
siguiente.

5. II
Reacción de un circuito diferenciador a una serie de pulsos.
Circuito integrador
El integrador más simple consta de una resistencia R y un condensador C, en este caso se
trata de un filtro pasivo pasa bajos, como se muestra en la figura siguiente .
Circuito integrador
Que ocurre al aplicar un tren de impulsos. Cuando llega un pulso de entrada se eleva
rápidamente al máximo cargando el condensador C exponencialmente debido a la resistencia
R, lo cual deforma el pulso de entrada como se muestra en la forma de onda inferior. Cuando
el pulso de entrada se cae de repente a cero, se descarga exponencialmente el condensador C
a cero a través de la resistencia R. El proceso se repite para cada pulso de entrada que, dará
la forma de onda de salida mostrada en la figura siguiente
Reacción de un circuito integrador a una serie de pulsos.

6. II
Circuitos recortadores de onda.
Tipos de circuitos que se encargan de recortar una porción de una señal alternante. También puede
ser la de limitar el valor máximo que puede tomar una señal de referencia o bien una señal de control,
en cuyo caso estos circuitos son también reconocidos como circuitos limitadores.
Estos tipos de circuitos utilizan dispositivos de una o más uniones PN como elementos de
conmutación. Se diseñan con el objetivo de recortaro eliminar una parte de la señalque se le introduce
en sus terminales de entrada y permita que pase el resto de la forma de onda sin distorsión o con la
menor distorsión posible. Para realizar esta función de recortar, los recortadores hacen uso de la
variación brusca que experimenta la impedancia entre los terminales de los diodos y transistores al
pasar de un estado a otro, de ahí que sean los elementos básicos en dichos circuitos.
Circuito sujetador de voltaje o desplazador de nivel
En el campo de la electrónica es común que se requiera que a las señales se les modifique
su nivel de directa positiva o negativamente para poderlas procesar como se muestra en la
Figura 5.11. Para solventar ésta necesidad, la solución no es tan simple como conectar en
serie una fuente de directa con la fuente de señal, puesto que existirán instantes en que
ambas fuentes se encuentren con polaridad opuesta forzando la fuente de mayor magnitud a
que circule corriente por la otra en sentido opuesto utilizándola como carga con las
consecuencias de sobrecalentamiento o daño esperados. En la práctica se recurre a circuitos
sujetadores de voltaje en los que se utiliza un capacitor, un diodo y una fuente de directa
para realizar el desplazamiento del nivel. El capacitor tiene como función permitir que la
señal que depende del tiempo circule hacia la carga y al mismo tiempo, bloquea la directa
para impedir que ésta llegue a la fuente de señal, el diodo y la fuente de directa tienen como
función desplazar el nivel de directa hasta el valor deseado. Eventualmente existen otras
alternativas de solución como el amplificador cascode o el uso de amplificadores
operacionales que no se analizarán de momento.