Laboratorio Elctrico II IE-0408

Proyecto Final Control Infrarrojo de un Motor DC

Anglica Caldern Mata A71228 Daniel Camilo Rojas Quirs A54918 Grupo 4

Profesor: Jaime Cascante Vindas

Fecha de Entrega: jueves 10 de junio del 2010

ndice de ContenidosObjetivo General ........................................................................................................... 3 Objetivos Especficos .................................................................................................... 3 Nota Terica ................................................................................................................. 4 Lista de equipo.............................................................................................................. 9 Lista de Componentes................................................................................................. 10 Diseo......................................................................................................................... 12 Procedimiento ............................................................................................................ 29 Bibliografa.................................................................................................................. 31 Anexos ........................................................................................................................ 32

ndice de TablasTabla 1. Equipo necesario para el experimento. ............................................................ 9 Tabla 2. Componentes pasivos que se utilizarn en el experimento. ........................... 10 Tabla 2 (Continuacin). Componentes pasivos que se utilizarn en el experimento. ... 11 Tabla 3. Parmetros del filtro pasa banda estrecha f0=3kHz. ....................................... 20 Tabla 4. Parmetros del filtro pasa banda estrecha f0=3kHz. ....................................... 23 Tabla 5. Tabla de verdad puente H .............................................................................. 28 Tabla 6. Barrido de frecuencia para el sistema de filtros. ............................................ 29 Tabla 6 (Continuacin). Barrido de frecuencia para el sistema de filtros. .................... 30

ndice de FigurasFigura 1. Aplicacin tpica del LM331 [3]. ...................................................................... 5 Figura 2. Diagrama de Bode tpico del Filtro Pasa Banda Estrecha [4]. ........................... 5 Figura 3. Esquemtico de la topologa Deliyannis Modificada [5]. ................................. 6 Figura 4. Diagrama del puente H y principio de funcionamiento [6]. ............................. 7 Figura 5. Puente H implementado con transistores BJT [8]............................................ 7 Figura 6. Interruptor de control .................................................................................. 12 Figura 7. Convertidor de tensin a frecuencia. ............................................................ 13 Figura 8. Circuito Emisor ............................................................................................. 14 Figura 9. Receptor infrarrojo. ...................................................................................... 16 Figura 10. Topologa sugerida para el filtro pasa banda estrecha [4]. .......................... 18 Figura 11. Esquemtico del filtro pasa banda estrecha con f0=3kHz ........................... 19 Figura 12. Simulacin de la frecuencia central para filtro f0=3kHz. .............................. 19 Figura 13. Simulacin del ancho de banda para el filtro f0=3kHz.................................. 20 Figura 14. Esquemtico del filtro pasa banda estrecha con f0 = 5kHz. ......................... 22 Figura 15. Simulacin de la frecuencia central para filtro f0 = 5kHz. ............................. 22 Figura 16. Simulacin del ancho de banda para el filtro f0 = 5kHz. ............................... 23 Figura 17. Esquemtico del circuito sumador. ............................................................. 24 Figura 18. mbito de enganche y seguimiento del PLL. ............................................... 25 Figura 19. Esquemtico LM565. .................................................................................. 25 Figura 20. Curva para obtener R6-7 ............................................................................. 26 Figura 21. Convertidor de frecuencia a tensin ........................................................... 27 Figura 22. Conexin puente H. .................................................................................... 28 2

Objetivo GeneralControlar la activacin y el sentido de giro de un motor DC mediante un sistema de comunicacin infrarrojo.

Objetivos Especficos

Disear y construir un transmisor infrarrojo de frecuencia variable, basado en un oscilador controlado por voltaje.

Disear e implementar un filtro pasa banda estrecho (narrow bandpass). Disear y construir un sistema de control de motor DC mediante un puente H.

3

Nota TericaOscilador Controlado por Voltaje

Los osciladores controlados por tensin son circuitos capaces de generar a su salida una forma de onda estable, peridica, y con una frecuencia que es funcin de la tensin de entrada. Es frecuente encontrar estos circuitos en transmisores de FM, analizadores de espectro, generadores de barrido, etc. La funcin de transferencia de los circuitos VCO ideales es lineal [1]:

fout = a Vin + b

(1)

fout es la frecuencia de salida Vin es la tensin de entrada Un posible diseo para un circuito oscilador controlado por voltaje, se basa en varicaps como elementos de sintonizacin. Estos componentes son fundamentalmente diodos, que cuando se les aplica un voltaje reverso exhiben las caractersticas de un capacitor, si se cambia el voltaje, se altera la capacitancia. Se selecciona la frecuencia aplicando un voltaje dc al varicap, para cambiar la capacitancia neta del componente, y as la frecuencia de sintonizacin del circuito [2]. El alto costo de los capacitores variables de buena calidad, convierten a los VCOs en una opcin muy atractiva. Uno de estos elementos disponibles comercialmente es el LM331. Este es un convertidor Frecuencia Voltaje que tiene como salida un tren de pulsos con una frecuencia proporcional al voltaje de entrada aplicado, puede ser alimentado con tensiones tan bajas como 4V, y su frecuencia de salida puede variar de 1 Hz a 100 kHZ. Se recomienda su uso en circuitos simples de bajo costo para la conversin analgica digital, modulacin o demodulacin lineal de frecuencia, o conversin de frecuencia a voltaje. La figura 1 muestra una aplicacin tpica de este circuito integrado [3].

4

Figura 1. Aplicacin tpica del LM331 [3].

Filtro Pasa Banda Estrecha (Narrow Band Pass) Este filtro tiene el mismo principio de funcionamiento que el filtro pasabanda convencional, amplifica solamente las seales cuya frecuencia es parte un mbito determinado. Su caracterstica particular es un alto facto de calidad Q, que busca reducir el ancho de la banda de paso, para que idealmente solo sean amplificadas seales con una frecuencia particular (frecuencia central).

Figura 2. Diagrama de Bode tpico del Filtro Pasa Banda Estrecha [4].

Para implementar este filtro de forma sencilla, con un solo amplificador operacional, la mejor opcin es la topologa Deliyannis. Si se compara con las topologas Twin T, MFB y Sallen-Key, la seleccionada involucra el proceso de diseo menos complejo [5].

5

Figura 3. Esquemtico de la topologa Deliyannis Modificada [5].

Los parmetros de diseo principales se pueden calcular con las siguientes ecuaciones:

(2)

(3) La ecuacin 2 para el factor de calidad, se utiliza tambin para la ganancia mxima del circuito.

6

Puente H

Este circuito permite controlar la activacin y la direccin de giro de un motor DC. Utiliza cuatro transistores, solamente dos de ellos conducen corriente cuando el motor gira, los otros dos se reservan para el giro en sentido contrario (Fig. 4). La ventaja principal del puente H, es que representa una interfaz para controlar el motor con una seal digital de dos bits (Fig.5).

Figura 4. Diagrama del puente H y principio de funcionamiento [6].

Figura 5. Puente H implementado con transistores BJT [8].

7

Cuando se usan transistores bipolares (BJTs), su voltaje de saturacin tiene un valor de aproximadamente 1 V en la juntura colector-emisor cuando son activados (modo saturacin). Si la fuente de alimentacin es de 10 V, se consumen 2 V solamente en los dos transistores requeridos para controlar la direccin de un motor DC. Es decir, 20% de la potencia de la fuente es consumida por los transistores para generar mucho calor, por lo que se requieren disipadores de potencia [8]. Se puede implementar el puente H con MOSFETs para mejorar la eficiencia. Estos dispositivos tienen una resistencia entre Drenaje y Fuente (RDS) cuando son activados, cercana a los 0.1 ohms (dependiendo del modelo). En el caso anterior, con una corriente de 4A, la cada de voltaje en cada transistor es de 0.4V (0.8V en total), lo cual representa una notable mejora en el rendimiento del puente [8]. Los MOSFETs trabajan mediante la aplicacin de un voltaje en la Compuerta o Gate. Existen en dos tipos: N-Channel (canal negativo) y P-Channel (canal positivo). En el primer caso pasan a modo conduccin (activado) mediante un voltaje positivo en la Compuerta y mediante un voltaje negativo para el segundo caso. Es importante considerar que los MOSFETs son extremadamente sensibles a las corrientes estticas. Adems, se debe recordar que si su Compuerta es dejada sin conexin pueden llegar a autodestruirse. La Compuerta presenta una muy alta impedancia (alrededor de 10 MOhm) y un simple ruido elctrico puede activarlo [8].

8

Lista de equipo

A continuacin se muestra el equipo que se utilizar durante el experimento.Tabla 1. Equipo necesario para el experimento.

Equipo Osciloscopio Multmetro Generador de seales Fuente Protoboard

Modelo

Placa

Modelo

Placa

Modelo

Placa

9

Lista de ComponentesEn las siguientes tablas se pueden consultar los componentes que sern utilizados en el experimento, junto informacin relevante de cada uno.Tabla 2. Componentes pasivos que se utilizarn en el experimento.

Experimento

Componente

SmboloR1 R2 R3 R4 R5

Cantidad20 k 10 k 40 k 10 k 10 k 1 k 1 k 10 k 10 k 630 900 10 K 42 nF

Valor terico

Valor experimental

Resistencias

Rpu Rs RL

Transmisor Rt Rc Rb

Potencimetros Capacitores Switch IRed VCO ResistenciasReceptor

Pot CL

276-143 LM331 Ro Po 276-143 500 5 k

Potencimetro Fototransistor

10

Tabla 2 (Continuacin). Componentes pasivos que se utilizarn en el experimento.

ExperimentoFiltro A

Componente Resistencias

SmboloR1 R2 R3 R4

Cantidad5.3 k 280 100.7 k 5.3 k 10 nF 10 nF

Valor terico

Valor experimental

Capacitores

C1 C2

Filtro B

Amplificador Operacional Resistencias

A741 R1 R2 R3 R4 3.18 k 167 60.48 k 3.18 k 10 nF 10 nF

Capacitores

C1 C2

Amplificador OperacionalSumador Resistencias

A741 R1 R2 R3 3.5 k 3.5 k 3.5 k

PLL

Amplificador Operacional Resistencias

A741 R2 R3 Ro R6-7 1 k 1 k 16 k 10 k 4.7 nF 39 nF

Capacitores

Co C1

PLL

LM565

11

DiseoCircuito transmisor

Para controlar el carro se utiliza un control de tres estados (Fig. 6). 1. Primer estado: Interruptor cerrado en avance (generando una tensin de 3 V en Vcontrol). 2. Segundo estado: Interruptor cerrado en retroceso (tensin de 5 V en Vcontrol). 3. Tercer estado: Interruptor cerrado en freno (tensin de 0 V a la salida de cada control).

R1 20k

V1 15

R2 10k

SW-SPTT Vcontrol

Figura 6. Interruptor de control

La etapa siguiente, produce un tren de pulsos con frecuencia proporcional al nivel DC de voltaje de control. Se basa en un VCO LM331, y su salida tendr una frecuencia determinada para 3 V, otra para 5 V y otra para 0 V (Fig. 7).

R4 10k

R3 40k

R5 10k

12

Figura 7. Convertidor de tensin a frecuencia.

De la hoja del fabricante se toman las ecuaciones para el diseo de los componentes externos del LM331.

f OUT =

VIN RS 1 2.09 RL Rt C t

(4)

Se proponen los siguientes componentes: RS = 1K + Pot

R L = 10K C L = 42nF C t = 10nF Rt = 10 KLa resistencia Rs se elige como una resistencia en serie con un potencimetro con el fin de ajustar bien la ganancia del VCO. Se toma el potencimetro como 1,09 k Se sustituyen valores:f OUT = VIN 2.09k 1 = 1000VIN 2.09 10k 10k (10n)

(5)

La onda de salida del LM331 tendr frecuencia de 1000 Hz, cuando la magnitud de la tensin de entrada es 1 V. Por lo tanto las frecuencias asociadas a cada una de las seales de control sern:

13

V IN = 3V f OUT = 3KHz V IN = 5V f OUT = 5 KHz V IN = 0V f OUT = 0 KHz(6)

Entonces, para que el carro retroceda, se fija una seal DC de 5 V, que produce un tren de pulsos de 5 KHz. Para el avance, con 5 V DC la frecuencia ser 3 kHz, y para que se detenga, con 0 V DC y una frecuencia de 0 Hz. Esta seal cambiante en el tiempo, es transmitida utilizando un IRED y un fototransistor.

Figura 8. Circuito Emisor

En la figura 8 el smbolo de diodo representa IRed un Radio Shack 276-143. Las resistencias Rb y Rc se disean para proteger el transistor y el emisor IRed. El IRed debe ser protegido por la resistencia Rc. La corriente mxima que puede soportar es de 25 mA y debe existir una cada de tensin de 2 V para que emita radiacin. Tomando en cuenta que el transistor en saturacin tiene una VCEsat mxima de 400 mV y limitando la corriente a 20 mA. Se tiene la siguiente ecuacin de malla.

RC =

15 0.4 2 = 630 0.02

(7)

14

Luego, para el transistor:IB > IC

(8)

Para 2N2222 mn es igual a 100:IB > 20m 100(9)

I B > 200 A

Haciendo una malla se puede despejar Rb:RB = V BB V BE IB

(10)

RB =

15 0.7 IB

(11)

Ahora se debe comprobar la potencia disipada:

P = I 2R

(12)

Para una potencia de 0,25 W y asegurando que la resistencia tenga una tolerancia del 10%.2 14.3 0.25 = (I B ) I (1.1) B

I B = 15.9mA

Entonces,

RB =

14.3 = 900 15.9m

(13)

15

Circuito Receptor La figura 9 muestra la propuesta del circuito receptor de infrarrojo, se basa en un fototransistor Radio Shack 276-142.

Figura 9. Receptor infrarrojo.

Para limitar la corriente por el transistor se debe disear R0. Cuando el transistor est en corte la corriente que pasa por R0 es prcticamente igual a la que se va a tierra. Entonces tenemos:R0 + P0 = 9 I

(14)

Se limita la corriente a 20 mA (la corriente mxima del transistor es 25 mA):R0 + P0 = 450

El peor de los casos es cuando el potencimetro alcanza su valor mnimo y la resistencia tiene un valor mnimo, es decirR0 + P0 = 450 450 = 500 (15) 0. 9 Existen resistencias comerciales de 500 , por lo cual no hay que variar ese valor. R0 = 16

La potencia ser: 9 P = 500 = 0.162W 500 2

(16)

Las resistencias estn diseadas para disipar 0.25 W, por lo que una potencia de 0.162 W es aceptable.

Filtros Una vez recibida la seal se filtra, con esto se busca mejorar la relacin seal-ruido, y se amplifica. Diseo de Filtros Pasa Banda Estrecha (Narrow Band Pass).

Filtro A

Este circuito se disea para que las seales con frecuencia de 3 kHz, sean amplificadas con una ganancia de 10 dB, y las que poseen otras frecuencias sean atenuadas (comportamiento ideal). Se sugiere una topologa Deliyannis, con un factor de calidad Q=10, lo cual fija la ganancia en la frecuencia de paso en 10 dB, para ser alimentado con una fuente bipolar. El procedimiento de diseo se realiza segn el Aplication Report de Texas Instruments indicado en [4]. La topologa sugerida se muestra en la figura 10.

17

Figura 10. Topologa sugerida para el filtro pasa banda estrecha [4].

Los valores de C1 y C2 se escogen:

C1= C2 =10 nF

(17)

Se calculan las resistencias R1 y R4 para satisfacer la frecuencia de corte:

R1 = R4 =

1 1 = = 5,3k 2C1 f 2 10n 3k

(18)

Se calculan las resistencias R3 y R2 para obtener una ganancia de 10 dB en la frecuencia de paso:R3 = 19 R1 = 100,7 k

(19)

R2 =

R1 = 280 19(20)

Se procurar en el circuito experimental, realizar configuraciones en serie y en paralelo para alcanzar valores de resistencias experimentales cercanas a la frecuencia de diseo, de modo que la frecuencia de paso experimental, sea lo ms cercana posible a 3 kHz. El esquemtico del circuito resultante se muestra en la figura 11.

18

V2 152 4

R3 100,7k

R4 5,3k

+ +

OP1 uA7416

Vout filtro 3kHz

C1 10n

3

C2 10n

R1 5,3k Vin +

7

V1 15

Figura 11. Esquemtico del filtro pasa banda estrecha con f0=3kHz

Se obtiene el diagrama de Bode de ganancia mediante Tina, los resultados de la simulacin se muestran en las figuras 12-13.

Figura 12. Simulacin de la frecuencia central para filtro f0=3kHz.

R2 280

19

Figura 13. Simulacin del ancho de banda para el filtro f0=3kHz.

Los resultados de las simulaciones (Tabla 3) muestran que la frecuencia de paso es muy similar a al valor de diseo. En todo caso se espera que en el circuito fsico la diferencia entre la frecuencia real y esperada sea mayor, debido a la tolerancia de los componentes. Por esta razn, se debe realizar un barrido en frecuencias para medir la correspondiente a la mxima ganancia, y sintonizar el transmisor de acuerdo a este resultado. Se obtiene un ancho de banda de 450 Hz, que se considera muy estrecho. La ganancia mxima es casi el doble de la esperada, pero esto es positivo, ya que mejora la relacin seal a ruido, y en el peor de los casos en el cual los amplificadores operacionales se saturan, la seal cuadrada es aceptable para el buen funcionamiento de la etapa del PLL posterior.Tabla 3. Parmetros del filtro pasa banda estrecha f0=3kHz.

Terica Simulada

Ganancia Mxima (dB) 10 18

Frecuencia de Paso f0 (Hz) 3000 3020

Frecuencia de Corte Baja fL (Hz) 2700

Frecuencia de Corte Alta fH (Hz) 3150

Ancho de Banda (Hz) 45020

Filtro B

La topologa sugerida es la misma que en el filtro A (Fig. 10), se disea para una frecuencia de paso de 5 kHz.

Los valores de C1 y C2 se escogen: C1= C2 =10 nF Se calculan las resistencias R1 y R4 para satisfacer la frecuencia de corte: (21)

R1 = R4 =

1 1 = = 3,18k 2C1 f 2 10n 5k

(22)

Se calculan las resistencias R3 y R2 para obtener una ganancia de 10 dB en la frecuencia de paso:R3 = 19 R1 = 60,48k

(23)

R2 =

R1 = 167 19

(24)

Se procurar en el circuito experimental, realizar configuraciones en serie y en paralelo para alcanzar valores de resistencias experimentales cercanas a la frecuencia de diseo, de modo que la frecuencia de paso experimental, sea lo ms cercana posible a 5 kHz. El circuito resultante se muestra en la figura 14.

21

V2 152 4

R3 60,4k

R4 3,18k

+ +

OP1 uA7416

C1 10n

3

C2 10n

R1 3,18k Vin +

7

Vout filtro 5kHz V1 15

Figura 14. Esquemtico del filtro pasa banda estrecha con f0 = 5kHz.

Se obtiene el diagrama de Bode de ganancia mediante Tina, los resultados de la simulacin se muestran en las figuras 15-16.

Figura 15. Simulacin de la frecuencia central para filtro f0 = 5kHz.

R2 167

22

Figura 16. Simulacin del ancho de banda para el filtro f0 = 5kHz.

Los resultados de las simulaciones (Tabla 4) muestran que la frecuencia de paso es menor al valor de diseo. Igual que en el caso anterior, se espera que la frecuencia experimental vare respecto al valor esperado. Este error intrnseco al diseo, se corrige midiendo la frecuencia de paso experimental mediante un barrido de ganancia, luego el transmisor se sintoniza de acuerdo a este resultado. Se obtiene un ancho de banda de 430 Hz, que se considera muy estrecho. La ganancia mxima es el doble de la esperada, pero esto es positivo, ya que mejora la relacin seal a ruido, y en el peor de los casos en el cual los amplificadores operacionales se saturan, la seal cuadrada es aceptable para el buen funcionamiento de la etapa del PLL posterior.

Tabla 4. Parmetros del filtro pasa banda estrecha f0=3kHz.

Terica Simulada

Ganancia Mxima (dB) 10 20,1

Frecuencia de Paso f0 (Hz) 5000 4780

Frecuencia de Corte Baja fL (Hz) 4570

Frecuencia de Corte Alta fH (Hz) 5000

Ancho de Banda (Hz) 43023

Las salidas de los dos filtros se suman, mediante el circuito sugerido en la figura XX. Consiste en un sumador inversor de ganancia unitaria, basado en un amplificador operacional 741.

R3 3.5k

V1 94

R1 3.5k2

6 7

Vout sumador

Vout filtro 3kHz

+

R2 3.5k3

++

OP1 uA741 V2 9

Vout filtro 5kHz

Figura 17. Esquemtico del circuito sumador.

Conversin de Frecuencia a Voltaje Para recuperar la informacin en forma de niveles de voltaje DC, es necesario convertir la frecuencia de las seales de salida de los filtros a una seal de tensin DC. Haciendo uso de un LM565, es posible convertir frecuencias en diferentes niveles de tensin. Para disear el PLL se necesita escoger un mbito de captura y un mbito de seguimiento. El mbito de captura deber ser tal que las frecuencias 3 KHz y 5 KHz se encuentren contenidas en l. El mbito de seguimiento se escoge, 500 Hz mayor la frecuencia de captura mayor y 500 Hz menor al mbito de captura menor. La frecuencia central se coloca por conveniencia en 4 KHz.

+

24

Figura 18. mbito de enganche y seguimiento del PLL.

Despus de ubicar mbito de enganche y de seguimiento del PLL se pueden disear los parmetros del LM565.

Figura 19. Esquemtico LM565.

De la hoja de datos del fabricante se dispone de la ecuacin:fo = 0.3 Ro C o

(25)

25

Se escogen los valores:C o = 4.7 nF Ro = 16 K

Para disear R6-7 se hace uso de la siguiente curva dada por el fabricante:

Figura 20. Curva para obtener R6-71

La frecuencia relativa es:

f Lmn 2kHz = = 0.5 fo 4 KHzUbicando este valor en la curvaR 6 7 = 10 K

(26)

(27)

Ntese que:3kHz = 0.75 4 KHz 5kHz = 1.25 4 KHz(28)

(29)

Esto quiere decir que, la tensin de salida para 3 KHz es positiva y para 5 KHz es negativa.

1

Tomada de hoja de datos del fabricante , LM565, National Semiconductor

26

Para disear C1 usamos:

f C = 3k =

1 f L 3.6kC1 1 4k 3.6kC1

(30)

C1 = 39nF

(31)

Interfaz de control del motor Para adaptar la informacin para el control de los motores, se conecta a la salida del PLL dos amplificadores operacionales con salida de colector abierto (LM311). En uno de ellos se conecta a su entrada V6-7, de esta manera, cuando el PLL tenga una salida de tensin positiva (3 KHz) se tendr una tensin de 5 V y en caso contrario ser de 0 V. El otro se conectar a V6-7, por lo que tendr una salida de 5 V, en caso de que el PLL suministre una tensin negativa entre las patillas 6 y 7 (5 KHz), y 0 V si no es as. Con esta configuracin, cuando uno de los amplificadores est encendido, el motor avanza, cuando el otro est encendido el motor retrocede. Y cuando ambos estn apagados, el motor no gira.

Figura 21. Convertidor de frecuencia a tensin

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Control del Motor El motor ser controlado por un puente H, cuyos estados se resumen en la Tabla 5.Tabla 5. Tabla de verdad puente H F1 1 0 0 B1 0 1 0 Estado Avanza Retrocede Se detiene

Dada la anterior tabla de verdad y evaluando las salidas F1 y B1 de los LM311 se nota que es suficiente conectar las terminales F1 y B1 del puente H, cada una con una de las salidas de los LM311.

Figura 22. Conexin puente H.

Los transistores sern MOSFET de enriquecimiento de canal N, 2N6755. Los potencimetros se ajustan de modo tal que la corriente no sobrepase el valor permitido para los transistores y que sea suficiente para la operacin del motor.

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Procedimiento1. Encienda las fuentes de poder y estabilcelas en 9V. La tierra NO ser comn en ambas fuentes, tome en consideracin este punto a la hora de tomar seales con el osciloscopio. 2. Ensamble el emisor infrarrojo en una protoboard. Alimntelo con la Fuente A. 3. Ensamble el receptor infrarrojo, los filtros pasa banda estrecha, el sistema de conversin frecuencia voltaje, la interfaz de control y el puente H en otra protoboard. Alimntelos con la Fuente B, cuando el sistema funcione correctamente, se sustituye la Fuente B por dos bateras de 9V. 4. Se realiza un barrido de frecuencias del sistema de filtros pasa banda estrecha y el sumador, introduciendo una seal senoidal en la entrada de ambos filtros simultneamente y registrando la seal de salida del sumador. Identifique las dos frecuencias donde la ganancia es mxima, y sus frecuencias de corte asociadas.Tabla 6. Barrido de frecuencia para el sistema de filtros.

Frecuencia [Hz] 10 100 500 1000 2000 25002700 2900 3000

Frecuencia real [Hz]

Ganancia [dB]

Frecuencia [Hz]3100

Frecuencia real [Hz]

Ganancia [dB]

3300 3500 4000 45004700 4900 5000 5100

29

Tabla 6 (Continuacin). Barrido de frecuencia para el sistema de filtros.

Frecuencia [Hz] 5300 5500 6000 7000 10000 15000

Frecuencia real [Hz]

Ganancia [dB]

Frecuencia [Hz] 20000 50000 100000

Frecuencia real [Hz]

Ganancia [dB]

5. Ajuste los divisores de voltaje del interruptor de control para que las dos frecuencias de salida del VCO, coincidan con las frecuencias de mxima ganancia identificadas en el punto anterior. Se registra el voltaje DC de entrada al VCO asociado con cada seal de control. 6. Se activa el sistema de transmisin infrarrojo, y se toman capturas de la salida en el VCO y la salida del fototransistor, para las tres seales de control. 7. Se registra el voltaje de salida DC del PLL para cada una de las tres seales de control. 8. Se conecta un ampermetro en serie con el motor, y se fijan los dos potencimetros del puente H en su valor mximo. Para la condicin de avance, se reduce el valor del potencimetro correspondiente hasta obtener la velocidad deseada en el motor, con cuidado de no exceder la corriente mxima de los MOSFET. 9. Repetir el punto anterior para la condicin de retroceso, con el potencimetro correspondiente.

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Bibliografa

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laboratorio/TPL-04%20VCO-R07.pdf Consulta: 4:00AM 10/06/2010 2. Electronic Tutorials. Voltage Controlled Oscilators. 2009.

http://www.electronics-tutorials.com/oscillators/voltage-controlledoscillators.htm Consulta: 4:00AM 10/06/2010 3. Fairchild Semiconductor. LM331 Datasheet. 2001 Consulta:

http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/fairchild/LM331.pdf 4:00AM 10/06/2010

4. Carter, B. Filter Design in Thirty Seconds. Texas Instruments. 2001. http://focus.ti.com/lit/an/sloa093/sloa093.pdf Consulta: 4:00AM 10/06/2010 5. Carter, B. More Filter Design in a Budget. Texas Instruments. 2001. http://focus.ti.com/lit/an/sloa096/sloa096.pdf Consulta: 4:00AM 10/06/2010 6. McManis, C. H-Bridges: Theory and Practice. 2006. http://www.mcmanis.com /chuck/robotics/tutorial/h-bridge/index.html Consulta: 4:00AM 10/06/2010 7. Brown, J. Brief H-Bridge Theory of Operation. 1998.

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http://www.todorobot.com.ar/documentos/hbridge-mosfet.pdf 4:00AM 10/06/2010

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AnexosHojas del Fabricante

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