5. Circuitos RC

Note

Esto forma parte del laboratorio de electrónica LabsLand documentación para educadores que utilicen LabsLand Hive. Si desea utilizar este laboratorio en clase, consulte:ref:use_this_laboratory.

5.1. Análisis de carga y descarga del condensador

El laboratorio remoto de Electrónica Analógica permite analizar y calcular los tiempos de carga y descarga de un condensador (constante τ). Los componentes disponibles son: • 1 resistencia de 1Ω y otra de 10kΩ. • Condensadores de 1uF, 10uF y 0.1uF. Para llevar a cabo el experimento, los componentes pueden conectarse de la siguiente manera:

_images/rc_charge_discharge.jpg

Fig. 5.1.1 Circuito para analizar la carga y descarga del condensador.

Conectando el generador de funciones a la entrada del circuito y configurándolo para generar una señal cuadrada de 5Vpp y F = 100Hz, es posible observar señales a la entrada y a la salida en el osciloscopio. Suponiendo 1kΩ y 1uF, la constante de carga del condensador será τ = R - C = 1 ms.

Se considera que el condensador está cargado cuando la tensión caída en el condensador es igual al 63% del valor final. Si la señal es de 10Vpp, este valor será de 6,3V. Como la señal generada pasa de -5V a + 5V, este valor medido en el osciloscopio será de 1,3V. Análogamente, su valor de descarga será de -1,3V.

_images/capacitor_discharge-1_breadboard_funcgen_oscilloscope.png

Fig. 5.1.2 Aplicación y medición en el laboratorio remoto | Download this circuit

5.2. Filtros RC paso alto y paso bajo

El laboratorio remoto permite comprobar el funcionamiento de los filtros RC de paso bajo y paso alto:

• 1 resistencia de 1kΩ y otra de 10kΩ.
• Condensadores de 1uF, 10uF y 0.1uF.

Para realizar el experimento, los componentes pueden conectarse como se muestra en las figuras siguientes.

_images/low_pass_filter.jpg

Fig. 5.2.1 Filtro de paso bajo

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Fig. 5.2.2 Filtro de paso alto

Los valores de R y C pueden combinarse como se desee, dando lugar a hasta 6 filtros diferentes, cada uno con una frecuencia de corte distinta. Manteniendo la tensión de la señal de entrada Vpp y variando su frecuencia, se puede comprobar la respuesta en frecuencia del filtro, por ejemplo, calculando su frecuencia de corte.

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Fig. 5.2.3 Implementación de filtro paso bajo R=1kΩ y C=1uF. Frecuencia de entrada = 160 Hz. | Download this circuit

_images/high-pass-filter_breadboard_oscilloscope.png

Fig. 5.2.4 Implementación de filtro paso alto R=1kΩ y C=1uF. Frecuencia de entrada = 160 Hz. | Download this circuit

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