medidas con multimetro en ca

UTN FRM
Medidas Electrónicas I
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MEDIDAS CON EL MULTIMETRO (“TESTER”)
MEDICION DE db
El db es una unidad que expresa una relación de potencias en forma logarítmica y
matemáticamente se define de la sigte. forma:
db = 10 log P2 / P1
De la expresión se deduce que el db es adimensional.
Si consideramos que P1 = V12 / R1
y P2 = V2 2 / R2
Reemplazando y operando en la formula anterior:
db = 20 log ( V2 / V1 ) + 10 log ( R1/R2 )
Expresión que permite calcular los db conociendo la tensión y resistencia en los puntos
1 y 2 respectivamente (ver fig. sigte.)
P1
Caja Negra
P2
De esto surge que el “tester” puede medir db directamente, pero debemos fijar una
potencia de referencia para poder ubicar el (cero) 0 db . Existen varias potencias de
referencia, lo que da lugar a distintas escalas de db. Entre las mas usadas veremos la
sigte.:
1 mw desarrollado sobre una resistencia de 600 ohm.
Esta escala es llamada dbm
Estos valores surgen del sistema telefónico donde 600 ohm es una impedancia
característica.
Es necesario fijar una potencia de referencia no solo para fijar el 0 (cero) db, sino
también para que las medidas sean comparables al fijar una referencia definida. Porque
sino se puede dar el caso de distintas combinaciones de valores que den el mismo
resultado en db pero sean valores no comparables.
Otros valores de referencia usados son:
1 mw desarrollado sobre una resistencia de 75 ohm
1
µw desarrollado sobre una resistencia de 75 ohm
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Para el cero (0) db podemos calcular la Vref de la siguiente forma:
Pref. = Vref. 2 /Rref
reemplazando por los valores y operando
Pref. = 0,774 V
Analizando la “caja negra “ de la fig. 1 se pueden presentar los siguientes casos:
Que P1 > P2
P1 < P2
P1 = P2
implica que el sistema atenúa y Gdb < 1
implica que el sistema amplifica y Gdb > 1
no hay ganancia el sistema es neutro
El fabricante del “ tester” nos indica cual es la escala de lectura directa, generalmente es
la menor de todas las de CA.
Para realizar una medida de db consideremos el sigte. caso:
Generador de
señales
Caja Negra
d
Ri
Ro
La fórmula a aplicar es la siguiente:
Xdbmr = Xdbl + 20 log R (usado) /R (normal) +10 log ( 600 / Z)
Que se le agregara el subíndice o i dependiendo si la medición se realiza a la salida o
entrada de la caja negra.
R (usado) rango usado equivale a escala usada, de la misma manera.
R (normal) equivale a escala normal o de lectura directa.
Luego la ganancia o atenuación se calculará de la siguiente forma:
Gdb = Xdbmo – Xdbmi
Gdb = Xdbmi – Xdbmo
Dependiendo que tengamos atenuación o ganancia respectivamente.
Analizando el factor:
20 log R(usado) / R(normal)
que se denomina “Factor de corrección por tensión”
se presentan varias posibilidades:
que R usado = R normal ⇒ 20 log R(usado) / R(normal) = 0
este es el caso de lectura directa .
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que R usado ≠ R normal ⇒ 20 log R(usado) / R(normal) ≠ 0
El fabricante del instrumento generalmente da hecha la tabla de corrección de este
factor de corrección.
El factor 10 log 600 / Z
Se denomina “Factor de corrección por impedancia” y se tiene que calcular porque
generalmente las impedancias son distintas en cada caso.
Cálculo de la potencia a partir de los db
Conociendo los Xdb reales
Xdbr = 10 log (P / 1mw)
⇒
P (mw) = ( antilog (Xdbr/10)) x 1mw
Con lo que se puede a partir de los dbr calcular la potencia en vatios.
Desarrollo:
Se armará un amplificador de audio y se medirá la ganancia del mismo en db.
Se armará una serie de atenuadores “Pi”variando la resistencia de entrada y salida para
observar, que sucede con la atenuación cuando varía una de las resistencia manteniendo
la otra constante.