SEII 15 16 Bloque 1 Clase 1

7/23/2019 SEII 15 16 Bloque 1 Clase 1

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Introduccin

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Sistemaelectrnico

Seales de entrada Seales de salida

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Especificaciones: lo que queremos que el sistema haga

Esencial saber definirlas bien Integracin de sistemas: gran parte de la actividad tcnica en

relacin a la electrnica consiste en especificar equipos o comprarlos disponibles en el mercado para integrarlos en otros sistemas

Energa


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Especificaciones

aractersticas del sistema no electrnico con el que se interact!a

"epende de la aplicacin: rango de las magnitudes fsicas a medir

#presin$ temperatura$ masa% o correspondientes a los actuadores$ etc

Especificaciones elctricas

&

aractersticas de las seales de entrada ' salida (limentacin$ seguridad$ E)$ #tensiones alimentacin $ aislamiento$

niveles de perturbaciones electromagnticos soportables$ etc%

*tras especificaciones

)uchas veces es lo que quiere el cliente

)ec+nicas

omunicaciones

,endimiento$ tamao ' coste


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Sensores y actuadores

-loques sistema electrnico. E/emplo: Sistema de audio

0

Micrfono

(sensor)

Amplificacin

y filtradoA/D

Filtrado avanzado,

Compresin,etcD/A

Amplificacin

y filtrado

Altavoz

(actuador)

Fuente de alimentacin

Enigineering: our digital future., G. Orsak el al; Pearson Education 2004


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Instrumentacin electrnica: tcnica que se ocupa de la medicin

de cualquier tipo de magnitud fsica$ de la conversin de la misma a

magnitudes elctricas ' de su tratamiento para proporcionarinformacin adecuada a un sistema de control$ a un operador

humano o a ambos

Sistema electrnico de instrumentacin

3roceso4ransductor

(condiciona

miento de

seal

"igitali5acin

' (dquisicin

3rocesamiento

(lmacenamiento

6isuali5acin

Sealanalgica

Sealelctrica

-us decomunicacin

)agnitud

fsica

ontenido de la asignatura


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lo!ue I

Sistemas "lectrnicos Anal#icos

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Seales

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-ibliografa

9es!s raile ; Instrumentacin aplicada a la ingeniera ;


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@na seal representa la variacin de una magnitud a lo largo

del tiempo. En un sistema electrnico la magnitud que varaes$ en la ma'ora de los casos$ la tensin #diferencia de

potencial% entre dos puntos o la corriente.

1=

Aas seales analgicas son continuas en el tiempo ' en losvalores de amplitud. Se pueden describir en el dominio del

tiempo o en el dominio de la frecuencia #amplitud$ en d-$ '

desfase frente a frecuencia en escala logartmica%


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En un sistema electrnico de instrumentacin encontramosdos tipos de seales:

Seales peridicas #normalmente generadas por los sistemas electrnicos%

Seales aleatorias #proporcionales a la magnitud fsica medida ascomo a variables de influencia$ ruido e interferencias%

E em los de formas de onda t icas en circuitos:

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Seal sinusoidal

Seal pulsada

Seal eBponencial

6#t%CDsin

(C amplitud o valor de pico

FCpulsacinG FC2HDf G fCfrecuenciaG fC14G 4Cperiodo

6 #t%CDJ G

K C constante de tiempo


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12


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1&


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10


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Seal formada por 2 tonos #tecla L8M%$ 82 N5$ 1&& N5

"escripcin de seales en el dominio del tiempo

"escripcin en el dominio de la frecuencia

(mplitud

"esfase

"escripcin de seales

1

)isma magnitud

#misma potencia en ambas frecuencias%

0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.01-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Tiempo [s]

Amplitud[au]

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Frecuencia [Hz]

Magnitud


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Ma#nitud y fase en el dominio de la frecuencia

Son necesarias las dos variables para definir la seal.

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04-1

0

1

1

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04-1

0

1

1

1== N5

1

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04-1

0

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04-2

0

2

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04-1

0

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04-2

0

2

4iempo OsP 4iempo OsP

2== N5


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El desfase de una seal se refle/a en un despla5amiento en el tiempo

ftd

=

"esfase #Q%

Esto se

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Aa magnitud ' la fase se representan de manera con/unta utili5ando n!meros comple/os

E/e real

E/e/

R C & 0/

rad927.0

5

=

=

N

N

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04

Tiempo [s]

laboratorio


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Descripcin de se$ales aleatorias

B#t%

t

18

(unque una seal sea aleatoria se pueden acotar sus valores de amplitud ' frecuencia$

que son los datos m+s relevantes para el diseo de sistemas electrnicos

#e/. Sistema de audio%

uncin de densidad de probabilidad #o amplitud%: p#B% frente a B

uncin de densidad espectral: S#f% frente a f


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3roceso4ransductor

(condiciona

miento de

seal

Seal

analgica

Seal

elctrica)agnitud

fsica

Sistemas

1?

Sistema electrnico encargado del acondicionamiento

' procesamiento de seales analgicas

3ara el an+lisis ' el diseo de sistemas electrnicos analgicos

se recurre a la %eor&a de Sistemas 'ineales Continuos


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2=


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)

#t%

'#t%

21


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Descripcin de sistemas

En el dominio del tiempo #respuesta al impulso$ respuesta al escaln%

h#t%

Seal de

entradaSeal de

salida

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uncin de transferencia N#/F% #describe el comportamiento estacionario%

,espuesta en amplitud:TN#/ F %T

,espuesta en fase

uncin del sistema N#s%

s es una frecuencia comple/a

js +=

)cos()(

+= tAetx t


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N#s%

Seal de

entradaSeal de

salida

uncin del sistema N#s%

s es una frecuencia comple/a

js +=

)cos()(

+= tAetx t

lano s

2&

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

E/e real #%


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