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• Josue Marcelo Chavarria

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Preguntas y problemas 1. ¿Por qué en los receptores de los sistemas de radiocomunicación se emplea uno o varios filtros resonantes? 2. ¿Qué características deben tener los filtros para que se puedan emplear en la entrada de los radiorreceptores? 3. ¿Qué entiende por selectividad y que por ancho de banda de un filtro resonante? 4. ¿Qué tipos de selectividades se pueden emplear en los radiorreceptores, que elementos dan dicha selectividad y cuál es el parámetro de la señal que se emplea? 5. ¿Como podría obtener un filtro de alta selectividad por medio de filtros de baja selectividad? Realice un ejemplo con el SPICE. Suponga una frecuencia de 100 MHz y un factor de calidad de 50 6. Calcule un filtro resonante con el circuito paralelo mostrado en Fig. P5.6, con frecuencia de resonancia de 10 MHz, L=0.1uH y Q de 100. Grafique el módulo de la función de transferencia y evalué la selectividad para los puntos de -3db y -60db.

7. Al circuito resonante del problema 5.6 póngale en paralelo una resistencia de 5000Ω, evalué el factor de calidad equivalente, el nuevo ancho de banda y la selectividad para los mismos puntos de atenuación. Compare los resultados obtenidos en el problema 5.6 y obtenga conclusiones. 8. Encuentre la frecuencia de resonancia y la resistencia equivalente a la frecuencia de resonancia del circuito mostrado en la Fig. 5.8

9. Con ayuda del SPICE encuentre el modulo de la impedancia del circuito mostrado en la Fig. P5.9, encuentre las frecuencias de resonancia serie y paralelo, y el factor de calidad. Diga en que regiones de la frecuencia el circuito se comporta como inductancia y en qué regiones como capacitancia.

10. Al circuito de la Fig. P5.9 agréguele un capacitor en serie de 20pF y repita el problema 5.9 y evalué el efecto que tienen la conexión del capacitor en serie. ¿Cuáles son sus conclusiones? 11. Al circuito de la Fig. P5.9 conéctale un inductor de 0.0001H en paralelo y repita el problema 5.10 ¿Cuáles son sus conclusiones? 12. Se tiene el circuito resonante como el mostrado en la Fig. P5.12. Encuentre L, Q, Rin, y el módulo de la función de transferencia como función de la frecuencia. ¿Por qué a este circuito se le puede denominar acoplador de impedancias? Obtenga conclusiones. Para encontrar la solución apóyese en el uso del SPICE. 13. Con ayuda del SPICE encuentre el modulo y la fase de la función de transferencia del circuito mostrado en la Fig. P5.13 para los diferentes factores de acoplamiento. Establezca sus conclusiones. Encuentre las ecuaciones integro diferenciales del circuito, vuélvalas en diferenciales y resuélvelas de forma simbólica con ayuda del Mathematica o del Mathcad. Sustituya los valores y compare los resultados obtenidos con el SPICE. ¿Qué conclusiones puede obtener? 14. Del problema 5.13 calcule el ancho de banda resultante para los diferentes factores de acoplamiento, encuentre la selectividad para atenuaciones de -3dB y -60 dB. ¿Qué conclusiones puede establecer?

15. Del circuito del problema 5.13 encuentre la resistencia de entrada, considerando una resistencia de carga de 50Ω, 500Ω. ¿Cómo afecta a la selectividad y al ancho de banda la presencia de la resistencia de carga? Suponga k=0.25, encuentre la solución con ayuda del SPICE

16. En la Fig. P5.16 se muestran varios circuitos de acoplamiento entre la antena receptora y el amplificador de RF. Encuentre la expresión de la función de transferencia de cada uno de los circuitos, considere que la resistencia de salida de la antena es Ra. Considere que Q=10, Q1=100 y Q2=150. Una frecuencia de portadora de 100 MHz y L=L1=10uH. Encuentre los otros parámetros y simule los circuitos con el SPICE. Considere Cc=150pF. ¿Qué conclusiones puede obtener?

17. Realice un incremento de las capacitancias Cc de =100pF, vuelva a simular los circuitos del problema 5.16, compare los resultados y obtenga conclusiones. 18. Diseñe un filtro helicoidal para los sistemas personales de comunicaciones (fp=1800MHz) 19. Describa con detalle el principio de operación de los filtros SAW.

20. Realice una comparación de las características de los filtros de cristal de cuarzo, L-C y SAW.