Análisis de Señales y Sistemas

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Questions and Answers

En el dominio del tiempo, ¿qué información se puede obtener al observar la forma de onda de una señal?

Amplitud de la señal en función del tiempo (correct)

Frecuencia de la señal en función del tiempo

Fase de la señal en función del tiempo

Potencia de la señal en función del tiempo

En el espectro de frecuencia, ¿qué información se puede obtener al observar la amplitud de una frecuencia específica?

La velocidad de la señal a esa frecuencia

La potencia de la señal a esa frecuencia (correct)

La fase de la señal a esa frecuencia

La duración de la señal a esa frecuencia

La transformada rápida de Fourier (FFT) se utiliza para:

Filtrar una señal en el dominio del tiempo

Amplificar una señal en el dominio del tiempo

Convertir una señal del dominio del tiempo al dominio de la frecuencia (correct)

Convertir una señal del dominio de la frecuencia al dominio del tiempo

En un filtro pasa altas, ¿qué tipo de señal se atenúa?

Señales de baja frecuencia (A) Signup and view all the answers

En un filtro pasa bandas, ¿qué tipo de señal se permite pasar?

Señales dentro de un rango de frecuencia específico (C) Signup and view all the answers

En un filtro rechaza bandas, ¿qué tipo de señal se atenúa?

Señales dentro de un rango de frecuencia específico (D) Signup and view all the answers

¿Qué componente de la impedancia representa la oposición al paso de la corriente alterna debido a la inductancia o la capacitancia?

Reactancia (X) (A) Signup and view all the answers

La impedancia se representa como un número complejo. ¿Qué dos componentes conforman este número complejo?

Resistencia y Reactancia (A) Signup and view all the answers

¿Qué representa la función de transferencia H(jω) en términos de un sistema?

La relación entre la salida y la entrada del sistema en el dominio de la frecuencia. (D) Signup and view all the answers

En el contexto de la función de transferencia, ¿qué representa la ganancia (∣H(jω)∣)?

El grado en que el sistema amplifica o atenúa la señal de entrada. (A) Signup and view all the answers

En el análisis de frecuencia de una función de transferencia, ¿qué información proporciona el ángulo (∠H(jω))?

El desfase entre la señal de entrada y la señal de salida. (B) Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes opciones NO es un componente clave de la función de transferencia?

Frecuencia de corte (A) Signup and view all the answers

La respuesta de fase, ∠(𝐻(𝑗𝜔)), es parte del análisis de la función de transferencia. ¿Qué representa?

El desfase de la señal de salida con respecto a la señal de entrada. (C) Signup and view all the answers

En un filtro de paso bajo (LPF), ¿qué tipo de frecuencias se permite que pasen con poca atenuación?

Frecuencias por debajo de un umbral específico. (C) Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal característica de un filtro de paso alto (HPF)?

Atenúa las frecuencias bajas y permite que pasen las frecuencias altas. (A) Signup and view all the answers

¿Qué representan las bandas de paso en un filtro?

Las frecuencias que el filtro deja pasar sin atenuación significativa. (C) Signup and view all the answers

¿Cuál es la fórmula correcta para la impedancia inductiva?

𝑍𝐿 = 𝑗𝜔𝐿 (A) Signup and view all the answers

En el plano complejo, la impedancia inductiva se ubica en:

La dirección imaginaria positiva (eje +j). (A) Signup and view all the answers

¿Qué tipo de filtro utiliza un capacitor en serie?

Filtro paso alto (HPF) (C) Signup and view all the answers

En la fórmula para la impedancia capacitiva, ¿qué representa 'C'?

Capacitancia (A) Signup and view all the answers

La reactancia inductiva es:

Directamente proporcional a la frecuencia y la inductancia. (C) Signup and view all the answers

En un filtro paso bajo, ¿qué componente se utiliza para bloquear las frecuencias altas?

Capacitor (C) Signup and view all the answers

La reactancia capacitiva (𝑋𝐶) es:

Inversamente proporcional a la frecuencia. (B) Signup and view all the answers

¿Cuál es la unidad de medida para la inductancia?

Henrios (H) (C) Signup and view all the answers

¿Cuál es la relación entre la frecuencia y la reactancia capacitiva?

Es inversamente proporcional. (A) Signup and view all the answers

¿Cómo se determina la impedancia total (Z) en un circuito que combina resistencia (R) y reactancia (X)?

Z = √(R² + X²) (B) Signup and view all the answers

¿Qué sucede con la corriente en un circuito con un capacitor conforme a la relación de fase?

La corriente adelanta al voltaje por 90°. (B) Signup and view all the answers

¿Cómo se comportan los inductores con respecto a la frecuencia de la señal?

Dejan pasar bajas frecuencias y oponen a altas frecuencias. (B) Signup and view all the answers

¿Cuál es la manera correcta de interpretar la relación entre voltaje y corriente para una resistencia?

Voltaje y corriente están en fase. (B) Signup and view all the answers

¿Cuál es la forma de la función de voltaje en el tiempo para una señal senoidal?

$v(t) = Vm · sin(ωt)$ (A) Signup and view all the answers

¿Qué representa la frecuencia angular en un sistema oscilante?

La cantidad de radianes por segundo en el sistema. (D) Signup and view all the answers

¿Cómo se relacionan la frecuencia angular y la frecuencia lineal?

ω = 2πf (B) Signup and view all the answers

¿Qué caracteriza a la función seno en términos de su comportamiento?

Es periódica y varía entre -1 y 1. (D) Signup and view all the answers

¿Cómo se mide la frecuencia lineal?

En hercios (Hz). (B) Signup and view all the answers

¿Qué elemento expresa la magnitud de la respuesta en una función de transferencia?

|H(jω)| (A) Signup and view all the answers

¿Qué representa el tiempo en la ecuación de la señal senoidal?

El instante específico donde se evalúa la señal. (B) Signup and view all the answers

¿Cuál es el significado físico de la amplitud máxima en una señal senoidal?

Es el incremento máximo que puede alcanzar la señal. (B) Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de un filtro paso bajo (LPF)?

Dejar pasar frecuencias hasta un rango específico. (C) Signup and view all the answers

¿Qué hace un filtro rechazo de banda (notch)?

Rechaza un rango específico de frecuencias. (A) Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito principal de la FFT (Transformada Rápida de Fourier)?

Descomponer señales en componentes sinusoidales básicas. (A) Signup and view all the answers

¿En qué tipo de aplicaciones es común utilizar un filtro paso banda?

En el aislamiento de señales de interés en telecomunicaciones. (D) Signup and view all the answers

¿Qué es una señal compuesta?

Una señal formada al sumar varias señales sinusoidales. (A) Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las bandas de rechazo es correcta?

Son diseñadas para bloquear un rango de frecuencias lo más posible. (D) Signup and view all the answers

¿Cómo se visualiza una señal en el dominio del tiempo?

Como una función que muestra cómo varía la amplitud con el tiempo. (B) Signup and view all the answers

¿Qué tipo de filtro se usa para eliminar interferencias precisas, como las de 60 Hz?

Filtro rechazo de banda. (D) Signup and view all the answers

Study Notes

Introducción a los Filtros Electrónicos/Analógicos

Los filtros electrónicos son circuitos que procesan señales en el dominio de la frecuencia.
Analizan cómo responde el sistema a diferentes frecuencias.
Se estudian las señales analógicas continuas, no las digitales discretas.
Las señales analógicas básicas se definen por su amplitud y frecuencia.
La ecuación para una señal senoidal es: v(t) = Vm sin(wt).
- v(t): Valor instantáneo de la señal en el tiempo t.
- Vm: Amplitud máxima de la señal.
- sin: Función seno.
- w: Frecuencia angular (ω = 2πf).
- t: Tiempo en segundos.

Magnitud de la Respuesta

La magnitud de respuesta se representa en función de la frecuencia (amplitud vs frecuencia).
Se utiliza para distinguir entre frecuencia angular y lineal.

Frecuencia Lineal y Angular

Frecuencia lineal (f): Número de ciclos completos por segundo, medida en hercios (Hz).
Frecuencia angular (ω): La velocidad de cambio de ángulo en radianes por segundo (rad/s).
- ω = 2πf

Función de Transferencia

Expresa la relación entre la salida y entrada de un sistema en el dominio de la frecuencia.
Se describe mediante la ganancia y el cambio de fase.
La ganancia (|H(jw)|): Indica la magnitud de la respuesta a diferentes frecuencias.
El cambio de fase (∠H(jw)): Indica el desfase entre la señal de entrada y salida a diferentes frecuencias.
Se utiliza para determinar la frecuencia de corte.

Frecuencia de Corte

Frecuencia donde la respuesta del circuito se atenúa en -3 dB.
Frecuencia donde comienza a bajar el nivel de señal.
Representa un cambio significativo en la forma de la respuesta.

Análisis en Frecuencia

Se calcula el módulo de la función de transferencia (|H(jw)|) para diferentes valores de w.
Esto da la magnitud de la respuesta a diferentes frecuencias.
Se calcula el ángulo (∠H(jw)) para estos valores de w.
Esto indica el desfase entre la señal de entrada y salida a diferentes frecuencias.

Gráficos de Bode

Utilizados para visualizar análisis de frecuencia.
Incluyen un gráfico de magnitud y otro de fase.
La magnitud se representa en decibelios (dB) frente a la frecuencia en escala logarítmica.
La fase se representa en grados frente a la frecuencia en escala logarítmica.

Bandas de Paso y Rechazo

Bandas de paso: Rangos de frecuencias donde el filtro permite pasar la señal sin atenuación significativa.
Filtro Paso Bajo (LPF): Deja pasar frecuencias por debajo de un umbral.
Filtro Paso Alto (HPF): Deja pasar frecuencias por encima de un umbral.
Bandas de rechazo: Rangos de frecuencias donde el filtro atenúa significativamente la señal.
Filtro rechazo de banda (Notch): Bloquea un rango específico de frecuencias.
Filtro paso banda (Band-Pass): Deja pasar un rango específico de frecuencias.

Señal en el Dominio del Tiempo vs. Espectro de Frecuencia

El gráfico del dominio del tiempo muestra cómo cambia la amplitud de la señal con el tiempo.
El espectro de frecuencia muestra las diferentes frecuencias que componen la señal y sus amplitudes.

Impedancia

La impedancia es una medida de la oposición de un componente a la corriente alterna (CA).
Es un número complejo que representa la resistencia y la reactancia.
La reactancia inductiva (XL) es proporcional a la frecuencia.
La reactancia capacitiva (XC) es inversamente proporcional a la frecuencia.

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Description

Este cuestionario está diseñado para evaluar tu comprensión sobre el análisis de señales y sistemas, específicamente en el dominio del tiempo y la frecuencia. Se abordan temas como la transformada rápida de Fourier, los filtros y la impedancia, entre otros. Ideal para estudiantes de ingeniería eléctrica y áreas afines.