Lab03 Senales electricas

(1)

1

Matemática Aplicada a la Electrónica

Laboratorio N°3 Señales eléctricas Alumnos: -Sebastian Yauri Pala

-Jhon Huamán Calvo

-Anthony Jesús Urcuhuaranga -Jhosmar Alvarado Mendoza

Ciclo: III Sección: 3C5B Profesor: Godinez, Ernesto Fecha de realización: 05/04/2022 Fecha de presentación: 05/04/2022

2022-1

(2)

2

Fundamento Teórico:

Onda senoidal: Onda que se representa con la función matemática del seno y sus principales parámetros son con amplitud, frecuencia y periodo; se caracteriza por representar de la tensión alterna.

Onda cuadrada: Son ondas que pasan de un estado de tensión a otro, como una señal PWM o señal digital; también cuentan con una amplitud, periodo y frecuencia.

Onda triangular: Son ondas que provienen de la integrada de la

onda cuadrada, pues los flancos de subida y bajada de una señal

cuadrada se transforman en pendientes.

(3)

3 Procedimiento

I. Señal senoidal con ruido

Graficar la señal

v(t) = 12sen(2.5πt) + ruido

donde t varía de 0 a 5 s //Lab03,1

clc clear close t=0:0.001:5 n=length(t)

v=12*sin(2.5*%pi*t)+rand(1,n) plot(t,v,'r','linewidth',2)

title("Seña senoidal con ruido") xlabel('Tiempo(s)')

ylabel('Tensión(V)') xgrid

(4)

4

Figura1. Tensión vs tiempo

II. Señal senoidal

Generar una señal senoidal de amplitud A = 10 V, un periodo T = 0.6 s y rango de -10 V a 10 V. Presentar el código Scilab y la gráfica de cuatro periodos.

//Lab03,2 clc

clear close A=10 T=0.6 f=1/T

t=0:0.001:4*T v=A*sin(2*%pi*f*t) plot(t,v,'r','linewidth',2) xlabel('Tiempo(s)') ylabel('Tensión(V)') title('Señal senoidal') xgrid

(5)

5

III. Señal senoidal modificada

Generar una señal senoidal de amplitud A = 10 V, un periodo T = 0.6 s y rango de 0 a 20 V. Presentar el código Scilab y la gráfica de cuatro periodos.

//Lab03,3 clc

t=0:0.001:4*T

v=A*sin(2*%pi*f*t)+10 plot(t,v,'r','linewidth',2) xlabel('Tiempo(s)') ylabel('Tensión(V)')

title('Señal senoidal modificada') xgrid

(6)

6

IV. Señal cuadrada

Generar una señal cuadrada de amplitud A = 10 V, un periodo T = 0.5 s y ciclo de trabajo de 40% y rango de -10 V a 10 V. Presentar el código Scilab y la gráfica de cuatro periodos.

//Lab03,4 clc

t=0:0.001:4*T

v=A*squarewave(2*%pi*f*t,40) plot(t,v,'r','linewidth',2)

xlabel('Tiempo(s)') ylabel('Tensión(V)') title('Señal cuadrada') xgrid

(7)

7

V. Señal cuadrada modificada

Generar una señal cuadrada de amplitud A = 10 V, un periodo T = 0.5 s, ciclo de trabajo de 40% y rango de 0 a 20 V. Presentar el código Scilab y la gráfica de cuatro periodos.

//Lab03,5 clc

t=0:0.001:4*T

v=A*squarewave(2*%pi*f*t,40)+10 plot(t,v,'r','linewidth',2)

xlabel('Tiempo(s)') ylabel('Tensión(V)')

title('Señal cuadrada modificada') xgrid

(8)

8

VI. Señal triangular

Generar una señal triangular simétrica de amplitud A = 8 V, un periodo T = 0.4 s y rango de -8 V a 8 V. Presentar el código Scilab y la gráfica de cuatro periodos.

//Laboratorio 03: Señales eléctricas //pregunta 6

clc clear close

A=8 //amplitud T=0.4 //periodo(s) f=1/T //frecuencia(Hz) t=0:T/4:4*T //tiempo y=A*sin(2*%pi*f*t) plot(t,y,'r','linewidth',2) title('Señal triangular') xlabel('Tiempo(s)') ylabel('Tensión(V)') xgrid

(9)

9

VII. Rectificador de media onda

a) Generar una señal senoidal de amplitud A = 8 V, un periodo T = 0.8 s y rango de -8 V a 8 V.

b) Generar una onda cuadrada de amplitud A = 1 V, un periodo T = 0.8 s y rango de 0 a 1 V.

c) Multiplicar las dos señales anteriores para generar una señal rectificada de media onda de amplitud A = 8 V, un periodo T = 0.8 s y rango de 0 a 8 V.

d) Presentar el código Scilab y la gráfica de cuatro periodos de las señales generadas en las partes a, b y c.

//lab03, 7 clc

clear close T=0.8 f=1/T

t=0:0.001:4*T ys=8*sin(2*%pi*f*t)

yc=0.5*squarewave(2*%pi*f*t)+0.5 yr=ys.*yc

subplot(311)

(10)

10 plot(t,ys,'r','linewidth',2)

xlabel('Tiempo(s)') ylabel('Tensión(V)') title("señal senoidal") xgrid

subplot(312)

plot(t,yc,'r','linewidth',2) xlabel('Tiempo(s)') ylabel('Tensión(V)') title('señal cuadrada') xgrid

subplot(313)

plot(t,yr,'r','linewidth',2) xlabel('Tiempo(s)') ylabel('Tensión(V)')

title('señal rectificada de media onda') xgrid

(11)

11 VIII. Rectificador de onda completa

a) Generar una señal senoidal de amplitud A = 10 V, un periodo T = 0.4 s y rango de -10 V a 10 V.

b) Generar una señal rectificada de onda completa de amplitud A = 10 V, un periodo T = 0.2 s y rango de 0 a 10 V.

c) Presentar el código Scilab y la gráfica de cuatro periodos de las señales generadas en las partes a y b.

//Lab03, 8 clc

clear close T=0.4 f=1/T

t=0:0.001:4*T

ys=10*sin(2*%pi*f*t) yr=abs(ys)

subplot(211)

plot(t,ys,'r','linewidth',2) xlabel("Tiempo(s)") ylabel("Tensión(V)") title('Señal senoidal') xgrid

subplot(212)

plot(t,yr,'r','linewidth',2) xlabel("Tiempo(s)") ylabel("Tensión (V)") title('Señal rectificada') xgrid

(12)

12

IX. Rectificador de onda completa con tiristor

a) Generar una señal senoidal de amplitud A = 5 V, un periodo T = 0.8 s y rango de -5 a 5.

b) Generar una señal rectificada de onda completa de amplitud A = 5 V, un periodo T = 0.4 s y rango de 0 a 5.

c) Generar una onda cuadrada de amplitud A = 1 V, un periodo T = 0.4 s, ciclo de trabajo de 30% y rango de 0 a 1 V.

d) Generar una señal cuadrada restando la señal de la parte (c) de 1 e) Multiplicar las señales de las partes (b) y (d) para generar una señal

rectificada de onda completa de amplitud A = 5 V, un periodo T = 0.4 s y rango de 0 a 5 V.

f) Presentar el código Scilab y la gráfica de cuatro periodos de las señales generadas en las partes a, b, c, d y e

//Lab 3,9 clc clear close T=0.8 f=1/T

t=0:0.001:4*T ys=5*sin(2*%pi*f*t)

(13)

13 yr=abs(ys)

Tc=0.4 fc=1/Tc

yc=0.5*squarewave(2*%pi*fc*t,30)+0.5 ycm=1-yc

yrt=yr.*ycm subplot(511)

plot(t,ys,'r','linewidth',2) title('Señal senoidal') xlabel('Tiempo(s)') ylabel('Tensión(V)') xgrid

subplot(512)

plot(t,yr,'r','linewidth',2)

title('Señal rectificada de onda completa') xlabel('Tiempo(s)')

subplot(513)

plot(t,yc,'r','linewidth',2) title('Señal cuadrada') xlabel('Tiempo(s)') ylabel('Tensión(V)') xgrid

subplot(514)

title('Señal cuadrada modificada') plot(t,ycm,'r','linewidth',2)

xlabel('Tiempo(s)') ylabel('Tensión(V)') xgrid

subplot(515)

plot(t,yrt,'r','linewidth',2)

title('Señal rectificada con tiristor') xlabel('Tiempo(s)')

(14)

14

Aplicaciones

1. Generar la siguiente señal v t

 

4sen(4 t) 6sen( ) 3  t  sen(3 )t , considerando que t varía de 0 a 6 s.

//laboratorio 03:Señales eléctricas //Aplicación 01

clc clear close t=0:0.01:6

v=4*sin(4*%pi*t)+6*sin(%pi*t)+3*sin(3*%pi*t) plot(t,v,'r','linewidth',2)

xlabel('Tiempo(s)') ylabel('Tensión(V)') title('Tensión vs. Tiempo') xgrid

(15)

15

Figura1.1. Tensión vs tiempo

2. Generar la siguiente señal ^{v t}^{( )}^{ }^{5 2}^sen

   

³^^t ^{cos 4}^^t , considerando que t varía de 0 a 5 s.

//laboratorio 03:Señales eléctricas //Aplicación 02

clc clear close t=0:0.01:5

v=5+2*sin(3*%pi*t).*cos(4*%pi*t) plot(t,v,'r','linewidth',2)

xlabel('Tiempo(s)') ylabel('Tensión(V)') title('Tensión vs. Tiempo') xgrid

(16)

16

3. Generar la siguiente señal ^{v t}^{( )}^²^sen²

 

²^^t ^^{5cos 3}²

 

^^t , considerando que t varía de 0 a 5 s.

//Lab03, aplicativo03 clc

clear close h=0.001 t=0:h:5

f=2*sin(2*%pi*t).*sin(2*%pi*t)+5*cos(3*%pi*t).*cos(3*%pi*t) plot(t,f,'r','linewidth',2)

xlabel("Tiempo(s)") ylabel("Tensión(V)")

title("Gráfica de la función") xgrid

(17)

17

Conclusiones

- Se concluye que para poder multiplicar funciones se tiene que colocar (.*);

de otra manera, el programa no se ejecutara.

- El elegir el dominio de t nos permite visualizar el campo de la función que queremos analizar.

- La suma de diferentes ondas nos permite visualizar señales eléctricas así como una media onda rectificada, onda rectificada completa y señales PWM (cuadrada)