Para el diseño de los siguientes filtros se necesitó el uso de un amplificador operacional, capacitores y resistores

Alfaro López Eduardo*, Hernández Ojeda Jahaziel**, López Valeriano José Roberto***

Grupo: 514 B

RESUMEN: El objetivo de esta práctica consistió en construir filtros analógicos. Un filtro debe ser considerado como dispositivo selectivo de frecuencia, cuya forma de respuesta de magnitud o fase, de los cuatro tipos de filtros clásicos, solo Butterworth tiene respuesta monotónica en la banda de paso y de rechazo. Los otros tres tipos de filtros poseen riple en la banda de paso y/o rechazo.

1.-INTRODUCCION:

Para el diseño de los siguientes filtros se necesitó el uso de un amplificador operacional, capacitores y resistores.

La práctica consistió en introducirle señales tanto cuadradas y señales senoidales a diferentes frecuencias y frecuencias cercanas a la frecuencia de corte del filtro formado.

2.- MATERIALES Y PROCEDIMIENTO

• Capacitores de 10 uF a 25 V
• Capacitores de 0.1 uF
• Amplificador operacional LF356
• Resistores de 10 KΩ, 100KΩ, 1 MΩ, 2 MΩ
• Capacitor de 0.01 uF
• Capacitor de 1 nF
• Capacitor de 15 nF
• Capacitor de 22 nF
• Capacitor de 150 pF
• Capacitor de 1.2 nF
• Capacitor de 2.7 nF
• Osciloscopio
• Fuente de voltaje
• Multímetro
• Protoboard

1.1- Se procedió a armar el circuito de la figura 1, el cual es un filtro paso bajo de un polo y se le alimento con una onda senoidal  de 1 V pico-pico a frecuencias de 10 Hz, 100Hz, 1 KHz, 10 KHz, 100 KHz y 1 MHz, y frecuencias cercanas a la frecuencia de corte  las cuales se obtienen con la siguiente ecuación:

fc = 1/(2π RC)

[pic 1]

Figura 1.- Circuito paso bajo de un polo

Después realizamos la medida del desfasamiento, los resultados obtenidos se mostraran en el apartado de resultados en la tabla 1.

1.2.-Respuesta a una onda cuadrada, en esta ocasión procedimos a introducirle una onda cuadrada de 1 V pico-pico en las siguientes frecuencias:

f = 3 fc,  fc y  fc/3.

Sus resultados se encuentran en la tabla 2.

2.- A continuación procedimos a armar el circuito de la figura 2 el cual es un filtro de Butterworth paso bajo de dos polos.

[pic 2]

Figura 2.- Circuito paso bajo de dos polos

Este filtro tiene una k1=1.414 y una k2=.707 donde k1= RC1ω0 Y k2= RC2ω0 con R=10 KΩ, C1=22 nF y C2=11 nF (El cual se arma con un capacitor de 10 nF en paralelo con un capacitor de 1 nF.

El circuito se alimenta con una onda senoidal de 1 V pico-pico para frecuencias de 10 Hz, 100 Hz, 1 KHz, 10 KHz, 100 KHz, 1 MHz y frecuencias cercanas a la frecuencia de corte con onda de entrada senoidal y cuadrada los cuales se muestran en la tabla 3, 4 y 5 respectivamente.

3.- En este punto procedimos a armar un circuito pasa altas de uno polo el cual es mostrado en la figura 3.

[pic 3]

Figura 3.- Circuito pasa altas de un polo

Al cual se alimento con una onda senoidal de 1 V pico-pico para frecuencias de 10 Hz, 100 Hz, 1 KHz, 10 KHz, 100 KHz, 1 MHz y frecuencias cercanas a la frecuencia de corte con onda de entrada senoidal y cuadrada los cuales se muestran en la tabla 6, 7 y 8 respectivamente.

4.- Se procedió a armar el circuito de la figura 4  el cual es un filtro paso bajo-Q notch y se le hacen pasar los mismos valores de frecuencia y voltaje de los filtros anteriores y encontramos la frecuencia de notch, sus resultados se pueden encontrar en la tabla 9.

3.- IMÁGENES CAPTURADAS

4.- RESULTADOS

Tabla 1.- Respuesta a la onda senoidal (V1 y V0 están en volts).

Tabla 2.- Respuesta a la onda Cuadrada  (V1 y V0 están en volts).

Tabla 3.- Respuesta a la onda Senoidal  (V1 y V0 están en volts).

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