FILTRO CON AMPLIFICADOR

En el siguiente video, enseñaremos la simulación de un filtro de señal, que funcionará con un amplificador. La simulación tiene lugar en el programa Proteus.

FUENTE DE VOLTAJE 12 5 & -12 -5

Diseño de la fuente de voltaje: Los leds de color verde demuestran el perfecto funcionamiento de las salidas de voltajes positivos es decir 12 y 5 respectivamente; por su parte los leds de color rojo demuestran el perfecto funcionamiento de las salidas de voltajes negativos es decir -12 y -5 respectivamente.

La imagen anterior muestra los valores de voltaje obtenidos para las salidas de voltaje positiva y negativa izquierda derecha respectivamente.

FILTROS PASA BAJOS PASA ALTOS PASA BANDAS

En este vídeo se muestra un circuito para filtro que permite generar bandas mediante el paso de las mismas.

CONDENSADOR EN MULTISIM

SIMULACIÓN EN MULTISIM

En el siguiente vídeo se puede apreciar el comportamiento de un condensador acoplado en serie junto a una resistencia con el fin de visualizar los ciclos de carga y descarga del mismo. Practica desarrolla da en Multisim.

SIMULACION EN PROTEUS

En el siguiente vídeo se puede apreciar el comportamiento de los ciclos de carga y descarga de un condensador con ayuda del simulador electrónico Poteus

FIGURAS DE LISAJOUS

Se utilizan para verificar si 2 señales estan desfazadas o son multiñlo o submultiplo la una de la otra; De esta manera las figuras de lisajous son una figura que relaciona 2 tipos de señales para ver si se relacionan una con otra.

Para saber si son o no multiplos se toma el numero de cruces en y dividido entre el numero de cureces en x de la figura de lisajous como se muestra en el video para obtener el factor de multiplicacion es decir el multiplo.

Para determinar el desfazamiento se toma cual es la distancia maxima entre el corte de las y y el el origen ; El desfazamiento se calcula con la formula:

 arcoseno [ (Distancia del cruce con el eje Y)/(Distancia maxima de la figura en Y)]

En los siguientes videos se pude apreciar como se calculan distintos valores para desfazamientos variando los angulos y los multiplos se obtenien variando las frecuencias de las señales de entrada haciendo uso de los conceptos teoricos presentados lineas arriba.

Figuras de Lisajous Proteus:

Figuras de Lisajous Multisim:

CIRCUITOS EN PARALELO CON CORRIENTE ALTERNA Y DIRECTA.

CIRCUITO CON CORRIENTE ALTERNA:

En el siguiente vídeo se realiza una simulación de un circuito en paralelo en el cual se realizan mediciones de voltaje con ayuda del osciloscopio que tiene la herramienta multisim. Para este caso se alimenta el circuito con una fuente de voltaje en corriente AC Por tanto tomamos medidas de voltaje pico a pico y ademas corroboramos nuestras mediciones tomando el valor de voltaje RMS.

CIRCUITO CON CORRIENTE DIRECTA:

En este vídeo realizamos una simulación de un circuito en paralelo el cual es alimentado con una fuente de voltaje con corriente directa por lo tanto para tomar nuestras medidas se es necesario la ayuda del multimetro pues el osciloscopio no nos ofrece gran información como se muestra en el video a causa de que se visualiza netamente una linea recta de la cual no se saca mucho provecho.

SIMULACION PARA LA APLICACION DEL OSCILOSCOPIO EN MULTISIM

RESISTENCIAS EN SERIE 

Voltaje con Corriente Alterna y Continua

Medida de voltajes y corrientes en respectivos puntos

En este video se realiza una simulacion en Multisim en la cual en un circuito en serie que consta de una fuente de Voltaje en AC con V=120rms y f=100Hz y 3 resistencias de valor 10.5 KOhm. Se realizan distintas mediciones de voltaje y corriente en varios puntos  con ayuda del osciloscopio y el multimetro de esta herramienta. De igual manera se realiza con una fuente de igual voltaje pero en DC.

http://youtu.be/HlzVBdu_yV0 LINK DEL VIDEO PARA YOU TUBE

RESISTENCIAS EN SERIE

Lind para Youtube: http://youtu.be/q9zRMfmN3Ls 

Se realiza un simulación con multisim Implementando un circuito resistivo en serie con resistencias de valor el mismo valor para el cual con ayuda del multimetro se realiza una serie de mediciones de voltaje y corriente para cada punto respectivo. 

PROCESO EXPERIMENTAL TEORIA DE ERRORES

Medidas de 10 resistencias 1Kohm

Para el proceso de medición, fue necesaria la implementación del multímetro.

Se realizo bajo condiciones ambientales normales.

M1: 0.987

M2: 0.985

M3: 0.983

M4: 0.982

M5: 0.983                                                                                         

M6: 0.983

M7:0.984

M8: 0.984

M9: 0.991

M10: 0.981
                       

Xmedia:  0.983  

Varianza:

                                Vx² = 5,2521x10^-3

Desviación estándar:

D.e.= 0.0724713736

Valor Teórico:

                                Vt= 1Kohm ideal

∆x% = |(ValorTeórico – ValorExperimental)/ValorTeórico| = 1,67%       

Ejemplo Extra sobre la aplicacion de estos principios : Un pediatra obtuvo la siguiente tabla sobre los meses de edad de 50 ninos de su consulta en el momento de andar por primera vez.

   

Meses	Niños
9	1
10	4
11	9
12	16
13	11
14	8
15	1

Calcular Varianza:

xi	fi	Ni	xi · fi	x²i · fi
9	1	1	9	81
10	4	5	40	400
11	9	14	99	1089
12	16	30	192	2304
13	11	41	143	1859
14	8	49	112	1568
15	1	50	15	225
	50		610	7526

MEDIA ARITMETICA:

= 610/50= 12.2

VARIANZA:

= 7526/50 = -12.2^2= 1.68

                         

TEORIA DE ERRORES

El resultado de toda medición siempre tiene cierto grado de incertidumbre. Esto se debe a las limitaciones de los instrumentos de medida, a las condiciones en que se realiza la medición, así como también, a las capacidades del experimentador. Es por ello que para tener una idea correcta de la magnitud con la que se está trabajando, es indispensable establecer los límites entre los cuales se encuentra el valor real de dicha magnitud. La teoría de errores establece estos límites.


De acuerdo con lo que hemos observado, y los datos obtenidos en los ejercicios, tenemos que cada vez que se efectúe el conjunto de operaciones requeridas para medir una determinada magnitud, se obtendrá un número que solamente en forma aproximada representa la medida buscada. Por lo tanto, cada resultado de una medición está afectado por un cierto error

Generalidades:

La teoría de errores es una ciencia fundamental para todas las materias donde se manejan y analizan grandes volúmenes de datos provenientes de observaciones directas o mediciones realizadas en laboratorio o trabajos de campo, tales como los que se desarrollan en topografía, geodesia, física, química y sobre todo estadística.

Esta ciencia, parte de la estadística, fue desarrollada por el matemático alemán Karl Friedrich Gauss a partir de sus estudios algebraicos y complementada luego por el inglés Sir Isaac Newton quien aplica su teoría del análisis matemático a la estadística y mas tarde por el francés Pierre Simon Laplace quien con su teoría de las probabilidades le da a la estadística y la teoría de errores carácter de ciencia.

Existen varios procedimientos para cumplir los objetivos de la teoría de errores, algunos incluyen procedimientos propios del análisis matemático, como integrales, derivadas, logaritmos Neperianos, etc. no parece ser necesario en estos apuntes tal profundización sobre un tema que no reviste capital importancia para las prácticas topográficas, por lo que solo se verá una versión básica del tema, que se adecua al tema predominante en el ámbito topográfico, la medición en todos sus aspectos. No obstante en el CD de este apunte se puede encontrar una versión mas completa de esta teoría, para quien quiera profundizar en el tema.

Cuando se efectúa la medición de una distancia para conocer su magnitud, solo se obtiene un valor aproximado de la misma, debido a variadas causas y efectos que afectan a todas las mediciones por lo que es imposible conocer con certeza y perfección la verdadera magnitud medida y el error que se ha cometido al hacerlo. Es objetivo de la teoría de errores hallar el valor mas cercano posible al verdadero de la magnitud que medimos y el error que hemos cometido durante el trabajo de campo.

Para ello se efectúa una serie de n mediciones de la magnitud a medir (donde n es un número entero, positivo y de un valor absoluto suficientemente grande como para alcanzar la precisión requerida por el trabajo a realizar). Estas nmediciones, en general, nos proporcionan magnitudes que difieren entre si por valores muy pequeños ya que los errores cometidos son, generalmente, pequeños y pasarían desapercibidos sino fueran objeto de observación. Al estudiar estos pequeños errores podemos, por medio de artificios matemáticos llegar a un valor tan aproximado al verdadero de la magnitud, y al error cometido, como se quiera.

Tenemos entonces por razones físicas, y también lógicas, dos premisas fundamentales obtenidas empíricamente:

• El valor exacto de una magnitud no se llega a conocer nunca.
• Siempre que se mide se cometen errores, es imposible evitarlos.

ACLARACION: En el lenguaje técnico utilizado el término << error >> utilizado repetidamente en esta unidad es sinónimo de vacilación o indeterminación, no de equivocación ya que estos sucesos, llamados errores groseros, no serán considerados en este estudio por su absoluta impredecibilidad.

Causas de los errores

Son numerosas pero solo nombraremos las mas importantes:

• Indeterminación de los extremos de la magnitud a medir ( por ej. el ancho de una calle sin líneas municipales perfectamente determinadas o el ángulo o la distancia determinada por dos señales muy gruesas).
• Limitaciones de nuestros sentidos, principalmente el de la vista, cuya acuidad visiva es de aproximadamente 00° 01' 00"; disminuyendo con la edad o enfermedades.
• Imperfección o inadecuación de los instrumentos utilizados, tanto por fabricación, malos

tratos, falta de mantenimiento, o razones económicas.

• Condiciones psicofísicas del operador como ser cansancio, estrés, enfermedades, apuro y por que no falta de responsabilidad o experiencia.
• Imprecisión intrínseca de los métodos de cálculo, como cuando se utilizan calculadoras y la cantidad de decimales no son suficientes para las precisiones requeridas.
• Condiciones atmosféricas adversas que puedan alterar los resultados de las mediciones.

Tipos de errores

Errores groseros o equivocaciones: Se deben a inexperiencia o irresponsabilidad del operador. En general su valor absoluto es grande y por lo tanto fácil de localizar dentro de una serie de mediciones. Las observaciones que han dado origen a estos valores se descartan ya que no pueden ser tenidas en cuenta para el cálculo pues harían decaer estrepitosamente la precisión.

Errores sistemáticos: Tienen su origen en causas permanentes y por lo tanto actúan siempre con el mismo signo y módulo. Son ocasionados por imperfecciones de los instrumentos, por factores meteorológicos o por la llamada "ecuación personal del operador" tendencia de cada operador a “redondear” las mediciones hacia abajo o hacia arriba, también forma de posicionarse frente al instrumento, acuidad visiva individual y formas características de bisectar, nivelar, etc.

En general se los puede calcular con suficiente precisión y por lo tanto anular. Tampoco son tenidos en cuenta para el cálculo.

Errores Accidentales: Son aquellos que responden únicamente a las leyes del azar, absolutamente fortuitos, se encuentran presentes en todo tipo de mediciones, pueden ser tanto positivos como negativos, y en grandes series tienden a anularse entre sí.

Por su imponderabilidad se los denomina también casuales o irregulares, y de ellos se ocupa fundamentalmente la teoría de errores.

No obstante su irregularidad cumplen con ciertas pautas como lo ha demostrado la experiencia, estas son:

• Los errores positivos y negativos de un mismo módulo se producen con igual probabilidad.
• Los errores pequeños se producen con mayor frecuencia que los errores grandes

Ejemplo sobre la aplicacion de la teoria de Errores:

Cuando tenemos que realizar procedimientos matematicos con medidas con error es muy util conocer claramente la teoria de error por ejemplo:

• Ley de Snell de la refracción

Cálculo del error en la medida del índice de refracción n.

Sea i=20±1 º y r=13±1 º

Se calcula el índice de refracción y el error

 n=1.52
Δn=0.136

Expresamos correctamente la medida y el error de n

n=1.5±0.1

              

APLICACION DE LA ING ELECTRONICA

Jesus Alberto Getial Barragan
Edwin David Erazo Caicedo
Julio Alberto Burbano Mora
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Ingenieria Electronica Rama: TELECOMUNICACIONES