Clase 25: Respuestas completas con PSPICE

En la clase de hoy hemos estudiado los transitorios de segundo orden, que presentan una sinusoide amortiguada.
Para finalizar el curso hemos visto como usar PSPICE para representar transitorios y en general cualquier tipo de respuesta a una excitatción en un circuito. A parte de esto también hemos entendido como puede PSPICE resolver un circuito tan solo con un algoritmo de revolución de sistemas de ecuaciones lineales. Hemos visto que se puede resolver un sistema de ecuaciones diferenciales de cualquier tipo usando métodos de revolución numéricos y discretos.

Clase 24: Estudios Cualitativos de funciones de red

En la clase de hoy hemos intentado ver algunas tecnicas para determinar la respuesta de un circuito sin tener que realizar un estudio en profundidad del mismo.
De este modo hemos desvelado finalmente lo que ocurre en un circuito antes de finalizar el transitorio. Durante este periodo, el circuito presenta una respuesta propia mas una forzada por la excitacion.
Hemos visto com la excitacion propia puede o no extinguir-se con el tiempo y que esta caracteristica depende de la morfologia del circuito y de su distribucion Polos-Zeros.

Clase 23: Transformada de Laplace

En la clase de hoy hemos introducido la transformada de Laplace, ya vista en ecuaciones diferenciales. Esta herramienta matemática nos permite predecir la respuesta de circuitos lineales. En concreto hemos estudiado la obtención de transformadas de funciones simples muy usadas en circuitos y su transformación inversa.
Posteriormente hemos visto como se puede aplicar la transformación de Laplace a la teoría de circuitos y como esta transformación logra resistivizar los circuitos.

Clase 22: Cables de alta frecuencia

En la clase de hoy hemos aplicado la terminología que hemos estado desarrollando estos últimos días para tratar un tema nuevo. Los cables para conexiones de alta frecuencia se salen de las premisas iniciales de nuestro curso, pero al tratarse de un tema tan importante en el campo de las telecomunicaciones, hemos resuelto un caso particular de este problema. En este caso, hemos "engañado" al cable usando una resistencia de impedancia igual a la propia del cable; de este modo, contectado de manera que se produzca la máxima transferencia de señal, hemos visto que la caída de tensión provocada por el cable es muy grande. Por lo tanto, la comunicación a altas frecuencias con cable no es una buena opción.

Clase 21: Cuestiones de Potencia en amplificadores

En la clase de hoy hemos finalizado el bloque de la asignatura dedicado a las cuestiones de potencia en RPS. Hoy hemos tratado el uso de las redes elevadoras y reductoras como adaptadoras de resistencias para conseguir la máxima transferencia de potencia en un circuito. También hemos tratado el caso general: una impedancia no solo real, y hemos visto que la esencia del teorema de máxima transmisión no varía. En el caso de tener una impedancia compleja (a demás de la resistencia) se debe contra restar con otra impedancia compleja de signo contrario.
Finalmente hemos introducido el concepto de decibelio micro-watio que análogamente al dBmicro-Voltio nos sirve para simplificar los cálculos con potencias habiendo encontrado el trazado de Bode.

Clase 20: Potencia

En la clase de hoy hemos empezado el último bloque de la asignatura. Hemos iniciado con aspectos teóricos generales de la potencia. Primero hemos tratado el tema de la potencia entregada a una resistencia, posteriormente hemos maximizado la potencia entregada en un divisor de tensión (que puede representar qualquier circuito resistivo).
En el resultado del divisor de tensión hemos demostrado que la màxima potencia se entrega tan solo cuando la resistencia cumple unas características determinadas (ser igual a la resistencia uno del divisor). Pero, finalmente, nos hemos preguntado si es posible, usando un circuito con inductores y condensadores, obtener la potencia maxima de un generador en una resistencia que difiere de las condiciones determinadas por la teoría. De esta manera hemos obtenido la red elevadora y su inversa, la red reductora.

Clase 19: Aplicaciones del desarrollo en serie de Fourier

En la clase de hoy hemos profundizado en el tema del estudio de un circuito des de el punto de vista frecuencial. A partir de un ejemplo: un filtro paso bajo de segundo orden, hemos analizado las diversas soluciones posibles usando las representaciones espectrales y las curvas de respuesta en frecuencia. Posteriormente hemos expuesto algunas representaciones espectrales típicas ( la cuadrada, la triangular y el tramo de sinusoide).
Finalmente hemos reflexionado sobre las limitaciones de nuestro curso de circuitos con el problema de obtener una senyal continua a partir de una sinusoidal, es decir: diseñar una fuente de alimentación. Vemos que la respuesta a este simple problema (extraordinariamente común en la vida real) tan solo se puede realizar con dispositivos no lineales como el díodo.

Clase 18: Control

En la clase de hoy hemos realizado un pequeño control sobre los trazados de Bode. Despues del control hemos finalizado el tema del analisis por desarrollo de Fourirer. De ese modo y aplicando las representaciones espectrales al análisis de circuitos hemos expuesto como analizar circuitos con funciones de entrada de cualquier tipo.

Clase 17: Aspectos profesionales de los trazados de Bode

En la clase de hoy hemos acabado de analizar algunos de los trazados de bode más comunes y hemos introducido algunos aspectos más profesionales de las curvas de amplificación y desfase de Bode. Hemos comprovado que trabajar en decibelios facilita mucho los cálculos de la señal de respuesta. Al introducir los aspectos más profesionales hemos definido el decibelio-micro voltio, unidad muy práctica para solucionar los problemas más típicos de telecomunicaciones. A parte de eso hemos introducido el desarrollo en serie de Fourier para simplificar el análisis con funciones de entrada no senoidales.

Clase 16: Trazados de Bode

En la clase de hoy, con el objetivo de simplificar el análisis y la representación de la respuesta de un circuito, hemos analizado algunos de los trazados de Bode más significativos y comunes. Comprovamos que efectivamente, el trazado de Bode proporciona, en la amplificación, una buena aproximación y una gran facilidad de representación ya que las curvas de respuesta se transforman en rectas.

Clase 15: Introducción a la técnica de Bode

Hoy hemos introducido la tecnica de representación de Bode para analizar la respuesta de circuitos. El método de Bode consiste en representar en decibelios (escala logarítmica) la amplificación del circuito en función de el logaritmo de la frecuéncia. De este modo el trazado se transforma en lineal y es mucho más fácil de interpretar y representar. La técnica de Bode no sirve para analizar la respuesta en amplificación y desfase de un circuito a distintas frecuéncias.

Clase 14: Gráficos Polos-Ceros

En la clase de hoy hemos analizado algunas constelaciones típicas de diagramas polos-ceros. Con el objetivo de agilizar el estudio de los circuitos hemos introducido algunos elementos típicos de las funciones de red más habituales. A partir de los diagramas hemos visto que podemos obtener las curvas de respuesta en frecuencia y de desfase.

Clase 13: Propiedades de la función de red

Hoy hemos retomado la línea principal del curso (análisis de circuitos en rps) con el estudio de las propiedades de la función de red de un circuito. Vemos que H(s) se forma a través de dos polinomios. A través de las raíces de los polinomios determinamos un gráfico llamado P-Z que podemos usar para realizar calculos sobre el circuito, como por ejemplo, el módulo y el argumento a una frecuéncia determinada.

Clase 12: Distribución y seguridad en redes domésticas

En la clase de hoy hemos tratado el tema de la seguridad en las redes domésticas. Iniciada con el magneto térmico y completada por el diferencial de intensidad. Hemos descubierto las consecuencias de las corrientes en el cuerpo humano y hemos estudiado métodos (el diferencial) para asegurarnos ante posibles funcionamientos defectuosos de electrodomésticos (como los electrodomésticos derivados). Finalmente hemos expuesto la utilidad de la tercera conexión en los enchufes como masa general.

Clase 11: Circuitos domésticos

Aprovechando la introducción al estudio de las potencias, hoy hemos estudiado los circuitos domésticos. Inicialmente nos hemos percatado de todas las incógnitas que nos presentan los circuitos domésticos y posteriormente hemos ido resolviendo esas incógnitas. Modelando los electrodomésticos como resistores y calculando su potencia consumida hemos realizado un cálculo aproximado de la potencia consumida en una casa. Después hemos introducido el magnetotérmico como medida de control de la potencia consumida. Finalmente hemos tratado el tema de la producción y distribución de electricidad.

Clase 10: Potencia

En la clase de hoy se ha tratado el tema de las potencias entregadas por los circuitos en lo elementos resistores. Inicialmente hemos analizado, para corrientes continuas, la potencia entregada. Posteriormente hemos analizado la potencia media entregada en un circuito excitado con una señal cuadrada (para lo que hemos definido la potencia cuadratica media) y finalmente hemos dado la formula general para la potencia en ciruitos en RPS.

Clase 9: Introducción al diseño con a.o.

En la primera parte de la clase de hoy hemos introducido el circuito integrador y el circuito derivador, poniendo un especial énfasis en la relación entre la función de red en el dominio fasorial y su homologa real.
En la segunda parte de la clase hemos realizado una introducción al diseño con amplificadores operacionales. Partiendo de circuitos amplificadores, inversores, restadores, integradores... y introduciendo el seguidor de tensión hemos realizado algunos diseños sencillos.
A parte de esto también hemos introducido el oscilador sinusoidal, circuito a partir del cual se inició el tema de los amplificadores operacionales.

Clase 8: Amplificadores operacionales

En la clase de hoy hemos tratado a fondo el tema del analisis de circuitos con amplificadores operacionales. A tal efecto hemos presentado algunos modelos establecidos de circuitos con a.o. : el amplificador, el amplificador inversor, el restador... A parte de eso hemos expuesto los beneficios que conlleva diseñar con amplificadores, como en el caso del filtro paso-bajo con amplificador o el modelado de elementos de circuito inductores con a.o.

Clase 7: Primer control y amplificador operacional

En la clase de hoy hemos realizado el primer control del cuatrimestre que ha durado 45 minutos.
Posteriormente hemos introducido el amplificador operacional caracterizado en activa. En la clase anterior habíamos introducido el amplificador operacional como comparardor. Hoy hemos buscado estrategias para aprovechar la característica lineal del amplificador. Para eso tan solo a bastado con cortocircuitar la una de las entradas del a.o. su propia salida. De este modo, podemos ajustar el valor de amplificación fácilmente. Además hemos desarrollado un método de análisis para este componente en activa.

Clase 6: Introducción a los amplificadores operacionales

Inicialmente se ha comentado el ejercicio entregable de la semana pasada. Posteriormente, se ha introducido un nuevo componente electrónico llamado amplificador operacional, y aunque en un principio pensábamos que podría ser usado como una fuente controlada de tensión hemos visto que su rango de acción en este uso es relativamente reducido ya que el dispositivo se satura facilmente.
Para poder aprovechar las características que nos brinda este dispositivo en su región de saturación (positiva o negativa) se usa como comparador entre dos tensiones (que se aplican sobre los terminales de entrada "inversora" y "no inversora"). El amplificador operacional resta las dos tensiones y devuelve la tensión de polarización positiva o negativa dependiendo del resultado de la operación.

Clase 5: Análisis sistemático

En la clase de hoy se ha tratado el tema del análisis de circuitos complejos. Para analizar este tipo de circuitos hemos desarrollado una táctica sistemática basada en un sistema de ecuaciones. A partir de unas suposiciones teóricas hemos determinado el número exacto de ecuaciones linealmente independientes y donde encontrarlas.
Este método puede ser útil para analizar, mecánicamente un circuito de complejidad media ya que, a partir de nuestro sistema de ecuaciones, determinamos las variables generadoras (que facilitan la obtención de cualquier valor del circuito).

Clase 4: Función de Red

En la clase de hoy se ha tratado a fondo el tema de la función de red, que representa la alteración de la señal de salida por parte de un circuito resistivo. Entre otras características se han tratado los distintos tipos de función (relacionados con la amplificación de voltaje, corriente o la impedancia del circuito).
A parte de eso se han desarrollado una estrategia para comprobar la verosimilitud y corrección de una función de red: el análisis asimptotico del circuito, basado en el estudio en el limite del circuito.

Clase 3: Circuitos Resistivos

Una vez tratado el tema del circuito transformado fasorial, que resistiviza todos los circuitos que analizábamos en CISE I, hemos realizado una clase de recordatorio de los métodos usados para analizar los circuitos resistivos: asociación de resistencias en serie y paralelo, simplificación de estructuras complejas, análisis de circuitos usando generadores de corriente...
Posteriormente se ha definido el termino reactancia, la admitancia(el inverso de la impedancia), la conductacia y la susceptancia.
Finalmente, se ha mostrado el interesante juego que puede dar en el diseño de circuitos el uso de las ecuaciones de red (que describen la esencia del circuito a través de su amplificación).

Clase 2: Circuitos transformados fasoriales

En la clase de hoy se ha introducido el análisis de circuitos mediante las transformaciones fasoriales. Este método esta basado en los números complejos a partir de los cuales se resistivizan todos los componentes circuitales que estudiamos en CISE I.
Posteriormente, usando las transformaciones fasoriales y el método de superposición, se ha expuesto el filtro paso-alto y el filtro paso-bajo. Estos dos circuitos, formados por la combinación del divisor de tensión con un condensador o una bobina, se usan para atenuar un cierto rango de freqüéncias.

Clase 1: Circuitos y su representación

En la clase de hoy se ha expuesto el tipo de circuitos que analizaremos en este curso de TC; básicamente, aquellos que pueden ser resueltos mediante el uso de sistemas de ecuaciones lineales, posteriormente introduciremos circuitos modulados por sistemas de ecuaciones diferenciales.

A parte de analizar el tema de estudio, se han explicado las representaciones de circuitos y su modulación (paso previo al análisis). Finalmente se han expuesto las nociones básicas y los prerequisitos necesarios para el tema de la próxima clase.

Clase 0: Introducción a la asignatura

Durante la primera clase de TC del curso de primavera del 2010 se ha presentado la asignatura tratando los siguientes temas: objetivos, planteamiento, material académico disponible, evaluación, horarios de consulta, temario...
Siendo el seguimiento de las clases uno de los requerimientos de la evaluación continua, me he decidido por iniciar este blog para poder anotar periódicamente los resúmenes de las clases. Espero seguir esta dinámica y actualizar este blog puntualmente después de cada clase.