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IDENTIFICACIN DEL ENTREVISTADO

PRCTICAS DE LABORATORIO

PROCESO: GESTIN DE RECURSOS, INFRAESTRUCTURA Y LABORATORIOS

GRL-F-005Versin: 5Fecha: 2015-05-05Pgina 16 de 16

INFORMACIN BSICA

NOMBRE DE LA PRCTICA:

SIMULACION DE OSCILADORES CON MATLAB

PRCTICA No.: 01

ASIGNATURA:

TELEMEDICINA

TEMA DE LA PRCTICA:Osciladores, espectro y principios de Modulacin.

LABORATORIO A UTILIZAR:

Sede ingenenieras Laboratorio proyectos especiales.

CONTENIDO DE LA GUA

OBJETIVOS.

Conocer los principios bsicos de simulacin con Matlab-Simulink. Construir un Oscilador con Matlab-Simulink. Construir un circuito Oscilador. Conocer las caractersticas bsicas de los simuladores.

INTRODUCCIN.El uso de herramientas software para la simulacin en el anlisis de sistemas a permitido que el estudiante pueda reforzar los conceptos tericos y acercar al estudiante en el diseo de sistemas de comunicacin.

Dentro de esta gua de laboratorio se presenta un procedimiento bsico para que el estudiante desarrolle habilidades en el manejo del simulador Matlab-Simulink para la comprensin de conceptos bsicos de comunicacin, adems se presenta un circuito electrnico que permite la construccin oscilador bsico.

Esta gua est dirigida a los estudiantes de 8 semestre de Ingeniera Biomdica o estudiantes conformacin bsica de sistemas de comunicacin, seales y sistemas.

MARCO TEORICO

Un oscilador es un circuito que genera una oscilacin propia ya sea generada por su propia resonancia o un elemento oscilador. Los osciladores senoidales son parte esencial para la construccin de moduladores AM, PM, FM y las modulaciones digitales.

Un oscilador se considera un circuito electrnico que siendo alimentado con una tensin continua, proporciona una salida peridica, es decir que la esencia del oscilador es crear una seal peridica por s mismo, sin que haya que aplicarle seal alguna a la entrada. En este laboratorio analizaremos los osciladores de onda senoidal quasi sinusoidal como se los suele llamar, ya que segn veremos, es indispensable la existencia de un porcentaje pequeo de distorsin para su correcto funcionamiento; y solamente en bajas frecuencias (Audiofrecuencias), ya que inmediatamente se vern las propiedades de los circuitos sintonizados, utilizados en los osciladores de Radiofrecuencia.

Los osciladores pueden tener uno o ms elementos almacenadores de energa, estos generalmente se pueden clasificar segn el tipo de almacenadores. Tenemos, as, los osciladores LC, que utilizan capacitores e inductores, y los osciladores RC, que utilizan capacitores y resistores. A continuacin se presenta el ejemplo de un capacitor.

Figura 1. Oscilador de Colpitts

Simulink.

Simulink es una extensin grafica de MATLAB. Esta herramienta es muy til para modelar, simular y analizar sistemas, tanto lineales como no lineales. Este software permite realizar un anlisis en el dominio del tiempo, la frecuencia, expresar las funciones de transferencia en las diferentes formas incluyendo el espacio de estados y otras opciones. Para construir un modelo en Simulink se realiza a travs de una interfaz grfica (GUI) que se observa en la Figura 2, donde en la parte izquierda se presenta las libreras con que dispone SIMULINK para construir los diagramas de bloques y en la parte derecha se presenta el layout donde se construye el modelo.

Figura 2. Libreras de Simulink y espacio de trabajo para Simulink.

Para acceder a Simulink se puede presionar el icono Simulink que se encuentra en el entorno de desarrollo de matlab o tambin mediante la digitacin de dicha palabra clave con letras minsculas en el editor de comandos.

El espacio de trabajo de Simulink es la ventana que se observa a la derecha y se despliega presionando el icono Create a new model que se encuentra en la barra estndar o desplegando el men File y seleccionando sucesivamente New y Model (Ctrl + N).

Librerias de simulink.

Las libreras de Simulink se desplegan haciendo clic izquierdo sobre su nombre dentro de ese rbol se contienen los bloques operacionales agrupados de acuerdo a diferentes propsitos comunes. Los nombres de las libreras son: Continuous, Discontinuities, Discrete, Look-Up Tables, Math Operations, Model Verification, Model-Wide Utilities, Ports & Subsystems, Signal Attributes, Signal Routing, Sinks, Sources y User-Defined Functions.

Para colocar un bloque en el espacio de trabajo la instalacin de trabajo de Simulink, este se debe seleccionar de la librera con un clic izquierdo del mouse y en forma sostenida se arrastra hasta el espacio de trabajo de Simulink. Las conexiones entre dos bloques se realizan acercando el puntero del mouse a uno de los topes (entrada o salida) hasta que este cambie en forma de cruz, se presiona el botn izquierdo del mouse y en forma sostenida se arrastra hasta el otro tope. La conexin es correcta cuando el puntero del mouse tome la forma de una cruz de doble trazo. Se debe observar una lnea con una saeta en el tope del bloque de entrada.

CONSULTA PREVIA

Para que se utilizan los osciladores en telecomunicaciones?Los osciladores en telecomunicaciones se utilizan para generar un tipo de onda repetitiva los cuales pueden generar cambios en la forma de la onda de forma repetitiva o continua. Estos requieren principalmente de una seal externa y pueden presentar una amplificacin con circuito de retroalimentacin.Describa 2 topologas de circuitos electrnicos para la construccin de osciladores?

Describa 3 libreras del entorno de desarrollo Matlab-Simulink? Neural network toolbox: proporciona funciones de desarrollo para diseo, inicializacin, simulacin y entretenimiento de los modelos neuronales ms extendidos en la actualidad: perceptrn, redes lineales, redes de retropropagacin, redes de base radical, aprendizaje asociativo y competitivo. Non linear control design toolbox: proporciona diseo de controladores automticos en entornos de sistemas no lineales. Es una librera exclusiva para ingenieros que disean controladores para empresas de industria avanzada. Image processing toolbox: es un conjunto de funciones que ampla las capacidades del producto para realizar aplicaciones y algoritmos en el campo del proceso y anlisis de imgenes. Describa en que consiste la modulacin?

METODOLOGIALa prctica se relazar de forma individual donde el estudiante por medio de la creacin de simulaciones sencillas el docente presentar el entorno de desarrollo MATLAB-SIMULINK y el estudiante comenzar a desarrollar la gua.

MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS A UTILIZAR (Indicar las cantidades)

Materiales y EquiposReactivosMateriales Estudiante

Computador (1)No aplicaGua de Laboratorio

Matlab R13 (1)No aplica

Labview Multisim (1)No aplica

PRECAUCIONES Y MANEJO DE MATERIALES Y EQUIPOS. CONSULTA DE EQUIPO ESPECIALIZADO.

No llevar alimentos a la sala de cmputo, utilizar de forma correcta el computador asignado para realizar la prctica, tener las consideraciones y precauciones para el manejo del equipo electrnico.

PROCEDIMIENTO A UTILIZARINICIORecibir las indicaciones del profesorCargar el software y el help con la informacin necesaria para la prctica Desarrollar la gua, siguiendo paso a paso cada tem de la prctica. FINResponder las preguntas y realizar conclusiones

Simular un Oscilador con matlab-simulink.

Calcular el espectro de seales con simulink.

Evaluar la simulacin de moduladores con matlab.

Construir un Oscilador y un Modulador con componentes electrnicos.

Realice algunos ejemplos bsicos para la construccin de diagramas de bloques con Simulink con ayuda del docente despus construya cada uno de los siguientes ejercicios,.

1. Cree un nuevo modelo bsico en Simulink o multisim si carece de las librerias como el que se presenta en la figura 3.

Figura 3. Modelo bsico en Simulink.

Configure una seal de senoidal de 2KHz con una amplitud de 1V grafquela en un scope como se aprecia en la figura 4.

Figura 4. Configuracin del bloque Sine wave.

2. Construya el siguiente Oscilador Colpitts en simulink

Escriba el comando Simulink en el prompt de Matlab para generar el layout de la figura 5, en la opcin buscar introduzca cada uno de los elementos para la construccin del oscilador presente en la figura 6 ,despus seleccione he insrtelo dentro de un modelo nuevo Simulink.

Figura 5. Libreras de Simulink.

Figura 6. Oscilador de COLPITTS

3. Construya el Oscilador de hartley.

Figura 7. Oscilador de Hartley.

4. 5. Construya en Simul

6. Construya en Simulink un Oscilador LC con una frecuencia de oscilacin de 3KHz considerando amplificadores operacionales.

7. Realizar el montaje de los siguientes circuitos.

Figura 6. Oscilador de radiofrecuencia con cristal.

8. Construya el siguiente circuito modulador en Amplitud y grafique la seal de salida.

Figura 7. Modulador AM.

BIBLIOGRAFA RECOMENDADA.

Karris, Steven T. Introduction to Simulink with Engineering Applications ebrary Reader,Editorial: Orchard Publications. P 1-1, 19-32

Simon, Haykin, Sistemas de comunicacin,4ta Edicin. p 31-71

Wayne, Tomasi, Sistemas de comunicaciones electrnicas, prentice Hall, Mexico 2003. p 51-96.

ELABOR (Personas que elaboraron la gua)REVIS (Director de Programa o rea)APROB (Laboratorios)

Firma

Nombre: Ricardo A. Diaz SurezFecha: Mayo de 2015

Firma

Nombre :

Fecha:

Firma

Nombre :

Fecha:

INFORME DE LABORATORIO

ESTUDIANTES: Sebastian Fernando Vera Medina

GRUPO:

NOTA:

CARRERA:ING. Biomdica

Formule tres objetivos que desee cumplir con la Prctica de Laboratorio

Elabore un Mapa conceptual del tema a tratar en la prctica de Laboratorio.

RESULTADOS

CUESTIONARIO.

1) Calcule la frecuencia de oscilacin del oscilador Colpitts y compare el valor de la frecuencia de Oscilacin respecto a la que se obtiene con la siguiente expresin F=1/(2*pi*sqrt(L*CT)).

2) Calcule la frecuencia de Oscilacin del oscilador Hartley.

3) Dibuje la respuesta en el tiempo de la simulacin propuesta en el ejercicio 4.

4) Cules son los valores de L y C para el oscilador LC considerando las frecuencias de 100KHz, 10MHz.

5) Cul es el nivel de tensin a la salida para el oscilador presente en la figura 6.

6) Mida la amplitud mxima y mnima de la seal modulada en amplitud de acuerdo al montaje de la figura 7.

CAUSAS DE ERROR Y ACCIONES PARA OBTENER MEJORES RESULTADOS:

CONCLUSIONES

APLICACIN PROFESIONAL DE LA PRCTICA REALIZADA

BIBLIOGRAFIA UTILIZADA http://ayudaelectronica.com/oscilador-lc/ http://www.eldish.net/hp/automat/toolb_mb.htm