Chuletas y apuntes de Electricidad y Electrónica de Universidad

Servicios Analógicos

Los servicios analógicos se dividen en:

• Servicios Conmutados: La señal del bucle local es analógica, con un rango de frecuencia entre 0 y 4.000 Hz. El conmutador conecta las dos líneas correspondientes.
• Servicios Dedicados: No es necesario marcar para establecer la conexión.

Multiplexación por División de Frecuencia (FDM)

La FDM es un sistema de modulación con portadora analógica diseñado por AT&T como parte de su jerarquía de esquema FDM. El primer multiplexor combina 12 entradas de voz en un Grupo Básico, utilizando portadoras ubicadas en fc = 64 + 4n KHz (donde n = 1, 2, ..., 12), ocupando una banda de frecuencias entre 60 kHz y 108 kHz.

Jerarquía FDM

Grupo Básico

• 12 canales de voz (4 kHz cada uno) = 48 kHz.

... Continuar leyendo "Tecnologías de Conectividad: FDM, DSL y xDSL para Transmisión de Datos" »

Gráficas o diagramas de flujo de señal

Fueron introducidos por S. J. Mason para representar la relación causa-efecto en sistemas modelados por ecuaciones de tipo algebraicas.

Elementos básicos de los diagramas de flujo de señal

1. Nodos: Son utilizados para representar los puntos de unión; están conectados por segmentos rectos denominados ramas.
2. Rama: Una señal viaja o se transmite únicamente en la dirección que la rama indique.

Propiedades de las gráficas de flujo de señal

1. Aplican únicamente en sistemas lineales.
2. Las ecuaciones a partir de las cuales se dibuja la gráfica de flujo de señal deben ser algebraicas del tipo causa-efecto.
3. Los nodos se utilizan para representar variables; normalmente, los nodos se arreglan de izquierda a derecha,

... Continuar leyendo "Fundamentos y Propiedades de los Diagramas de Flujo de Señal" »

Comparador Inversor

Entrada por el terminal inversor. La realimentación se realiza de forma asimétrica. La salida Vo es +Vsat si Vi < Vr y -Vsat si Vi > Vr.

(Nota: El comparador no inversor tiene la condición de salida opuesta).

Comparador Inversor con Histéresis

Configuración con R1 al terminal no inversor (+) y realimentación R2 también al terminal no inversor (+). La corriente I = (Vrf - Vo) / (R1 + R2). La tensión en el terminal no inversor es V+ = Vrf - I*R1 = Vrf + (Vo - Vrf) * R1 / (R1 + R2). La tensión V se mueve en el intervalo de valores entre los que se mueve la tensión de entrada V = Vi - Vil, siendo Vi y Vil las tensiones de entrada para las cuales cambia Vo (puntos de conmutación o umbrales de histéresis).

(Nota:

... Continuar leyendo "Configuraciones Clave de Circuitos Electrónicos" »

Capacidad de Potencia

La capacidad de potencia de un amplificador está influenciada por varios factores:

• La capacidad de potencia es mayor si la duración de la señal de entrada es de 0.001 s (1 ms), en lugar de 1 hora.
• La capacidad de potencia será mayor si la señal de entrada solo es de 1 kHz (una frecuencia), en lugar de ruido rosa o voz.
• La capacidad de potencia será mayor si la impedancia de entrada del transductor es de 2 Ω en lugar de 8 Ω. Mientras la impedancia sea más baja, el esfuerzo del amplificador será mayor y el control del amplificador sobre el altavoz disminuye.
• La capacidad de potencia aumenta si el nivel de distorsión armónica es del 1% en lugar del 0,1%.

Estipulación de la FTC (Federal Trade Commission): La potencia... Continuar leyendo "Especificaciones Clave de Amplificadores de Potencia: Medición, Conexiones y Modos Operacionales" »

Modelado Matemático en Sistemas de Control

El primer paso para el diseño de un sistema de control es el modelado matemático de los procesos controlados. Debemos definir variables dinámicas que describan las características de dicho proceso; estas ecuaciones están relacionadas por leyes físicas, lo que nos permite vincularlas a través de modelos matemáticos.

Respuesta al Impulso

Una forma clásica de modelar la función de transferencia es por medio de la relación entrada-salida entre variables. Una manera de determinarla es utilizar la respuesta al impulso, la cual se define como la salida que obtenemos de un sistema cuando a la entrada aplicamos una función impulso unitario.

La función de transferencia de un sistema lineal e invariante

... Continuar leyendo "Fundamentos del Modelado Matemático y Funciones de Transferencia en Sistemas de Control" »

Electricidad

La electricidad es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica.

Importancia de la Electricidad

Además de ser un servicio, la electricidad es una necesidad básica para poder realizar una gran cantidad de actividades, desde la iluminación necesaria para lo escolar hasta las tareas destinadas a la industria y negocios, brindando la alimentación energética necesaria para que funcione una maquinaria, un artefacto o bien un dispositivo electrónico que requiere de una alimentación de energía para poder trabajar.

Formas de Producir

... Continuar leyendo "Electricidad y Magnetismo: Conceptos Básicos y Formas de Producir Electricidad" »

Problema: Amplificador comercial — factor de ruido y SNR

Un amplificador comercial tiene un factor de ruido (F) = 6 y una ganancia (G) = 30 dB.

Datos iniciales

• Potencia de señal a la entrada: Pin = 30 dBm (esto equivale a 1 W = 1000 mW).
• Nivel de ruido a la entrada: Nin = 0 dBm (1 mW).
• Ganancia del amplificador: G = 30 dB (ganancia lineal G_lin = 10^(30/10) = 1000).
• Factor de ruido: F = 6 (se indica sin unidades; a continuación se presentan las dos interpretaciones más comunes).

Cálculo de SNR en entrada y salida

SNR en la entrada (SNRin):

SNRin (dB) = Pin (dBm) − Nin (dBm) = 30 dBm − 0 dBm = 30 dB.

Interpretaciones del factor de ruido (F):

• Si F se da en valor lineal (F_lin = 6): F (dB) = 10 log10(6) ≈ 7,78 dB.
• Si F se da en dB (F_dB = 6 dB)

... Continuar leyendo "Cálculos de SNR, factor de ruido y modulación AM/FM en transmisores y amplificadores" »

Glosario de Conceptos Fundamentales en Electricidad

Circuitos Eléctricos y sus Tipos

Circuito Eléctrico

Es una serie de elementos o componentes eléctricos, conectados entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales eléctricas.

Circuito de Alumbrado

Circuito que suministra energía solamente a los aparatos y elementos de alumbrado. Están destinados a elementos de mando de puntos de luz.

Circuito de Tomacorriente

Es una de las instalaciones más sencillas de realizar en una vivienda porque todos los tipos de tomacorrientes tienen solo dos terminales.

Circuito Individual

Ramal que suministra corriente a un solo aparato eléctrico.

Circuito de Iluminación

Se entiende a aquel circuito que hace posible conectar y desconectar... Continuar leyendo "Terminología Esencial de Circuitos y Sistemas Eléctricos: Definiciones Clave" »

Existen módulos de seguridad muy diversos, pero todos tienen una serie de funciones comunes:

• Detección de fallos: Evaluación continua del correcto estado de los sensores (interruptores, barreras fotoeléctricas, etc.), actuadores (contactores), así como de su cableado.
• Evaluación de las situaciones de emergencia: Paro de emergencia, sensores activados, etc.
• Vigilancia de la actuación adecuada de los dispositivos de desconexión en caso de peligro: Por ejemplo, contactores que desconectan la alimentación.
• Proporcionar una desconexión segura.

Partes de un módulo de seguridad

• Bornes de alimentación: Permiten la puesta en tensión del módulo. Algunos módulos disponen de una alimentación redundante, de forma que si una de ellas falla, el

... Continuar leyendo "Funcionamiento y Componentes de los Módulos de Seguridad Industrial" »

Definición de Sistema de Control

Un Sistema de Control es todo dispositivo o mecanismo encargado de realizar o cumplir con una actividad o proceso específico.

Componentes Básicos

• Entradas: Variables de entrada, señales actuantes, componentes que forman el sistema.
• Salidas: Variables de salida, resultados del proceso, variables controladas.

Configuraciones de Variables en Sistemas de Control

Sistema de una Entrada y una Salida (SISO)

Entrada (1) ---> Sistema de Control ---> Salida (1)

Sistema de Múltiples Entradas y una Salida (MISO)

Entrada (1)---\ 
...             ------> Sistema de Control ---> Salida (1)
Entrada (N)---/

Sistema de una Entrada y Múltiples Salidas (SIMO)

                                         /---> Salida (1)
Entrada

... Continuar leyendo "Fundamentos de Sistemas de Control: Comparativa Lazo Abierto vs. Lazo Cerrado" »