FILTRO ACTIVO

FILTROS ACTIVOS

KELY SAAVEDRA

NELSON RUEDA LEIDY BARAJAS

SEDE INDUSTRIA - CENTRO CIES SENA – REGIONAL NORTE DE SANTANDER

2014

OBJETIVOS

1.1. OBJETIVO GENERAL

Conocer y diseñar filtros activos e interpretar su respuesta en frecuencia.

1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Interpretar la respuesta en frecuencia de un filtro activo pasa-alta.

Interpretar la respuesta en frecuencia de un filtro activo pasa-baja.

Interpretar la respuesta en frecuencia de un filtro activo pasa-banda.

FILTROS ACTIVOS

Los filtros activos se diferencian de los filtros comunes, en que estos últimos son solamente una combinación de resistencias, capacitores e inductores.

En un filtro común, la salida es de menor magnitud que la entrada. En cambio los filtros activos se componen de resistores, capacitores y dispositivos activos como Amplificadores Operacionales o transistores. En un filtro activo la salida puede ser de igual o de mayor magnitud que la entrada

Se usan por debajo de 1MHz, tienen ganancia en potencia y son relativamente fáciles de sintonizar.

APLICACIONES DE LOS FILTROS ACTIVOS:

Estos filtros activos se emplean para aumentar ciertas frecuencias en:

Circuitos de audio

Generadores eléctricos de música

Instrumentos sísmicos

Circuitos de comunicaciones

FUNCIONAMIENTO BÁSICO Y ALGUNAS CONFIGURACIONES BÁSICAS.

FILTRO PASA BAJO.

Esta clase de filtros deja pasar todas las frecuencias desde 0Hz hasta la frecuencia de corte (fc) y bloquea todas las frecuencias por encima de fc. La gráfica de comportamiento de un filtro pasa bajo, muestra cómo se atenúa la señal, en un valor de porcentaje con respecto a la señal original, desde el momento en que la frecuencia se acerca al valor de corte hasta atenuarla completamente después de pasar este punto.

FILTRO PASA ALTO:

Un filtro paso alto es un tipo de filtro electrónico en cuya respuesta en frecuencia se atenúa los componentes de baja frecuencia pero no las de alta frecuencia

FILTRO PASA BANDA:

Este tipo de filtros permite el paso de señales, en un rango de frecuencia determinados por un valor de corte inferior (f1) y de corte superior (f2). Las señales cuya frecuencia esta por fuera de este rango, serán atenuadas tal como se observa en la figura

PARÁMETROS BÁSICOS

Frecuencia de corte (f_c)

Define el límite de la banda de paso, y por lo común corresponde a 3 dB de atenuación..

Frecuencia central (f_o)

La frecuencia central se puede calcular por medio de:

f_o=√(f_1 f_2 )

En donde f_1 es el corte inferior y f_2 la frecuencia de corte superior, Para filtros estrechos, en donde la razón de f_2 a 〖 f〗_1 es menor que 1.1, la forma de respuesta se acerca a la simetría aritmética. A continuación, se puede calcular F0 mediante el promedio de las frecuencias de corte:

f_o=(f_1+f_2)/2

Frecuencia de corte de supresión de banda (f_s)

Es la frecuencia a la que se especifica la atenuación mínima que se requiere.

Factor de selectividad (Q)

Q_0 es la razón de la frecuencia central de un filtro pasa banda al ancho de banda de 3 dB. Si f_1 y f_2 corresponden al punto inferior y superior de 3 dB, el factor de selectividad se podrá expresar como sigue:

Qo=f_o/(f_2-f_1 )

FILTRO BUTTERWORTH

CARACTERISTICAS:

No presentan rizado en la banda de paso

Todas las curvas pasan por el punto de coordenadas (〖W'〗_C',-3 dB)

A medida que aumente el orden del filtro aumenta la pendiente d su respuesta en frecuencia, y por tanto esta se aproxima mas a la respuesta de un filtro ideal

La funcion de transferencia compleja de cualquier filtro Butterworth es:

Avf(s)=1/(D(s))

El polinomio denominador D (s) esta tabulado en forma dee polinomio de primer y segundo grado

Se especifican a continuacion en una tabla que contienen polinomios de Butterworth normalizados hasta el orden 8.

PASOS PARA DISEÑAR UN FILTRO BUTTERWORTH:

Deducir el ordendel filtro.(si se obtiene un numero decimal se aproxima alentero superior)

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