filtros activos pasabanda

8/12/2019 FILTROS ACTIVOS pasabanda

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DISEO DE SISTEMAS ELECTRONICOS LABORATORIO 7

FILTROS ACTIVOS

Pasa banda

MARIO CHAPARRO-HOOSMAN MONROY

OBJETIVOS:

Disear un filtro pasa banda para la frecuencia de corte dada, teniendo en

cuenta la configuracin deseada.

Obtener los coeficientes de los filtros a usar, para determinar la respuesta

ms ptima del filtro.

Comparar las respuestas obtenidas en cada filtro, comparando sus

caractersticas ms importantes as como clasificarlos de acuerdo a su

orden.

MARCO TEORICO

Un filtro paso-banda, como se ilustra en la figura deja pasar todas las frecuencias entre una

frecuencia inferior de corte, f1, y una frecuencia superior de corte, f2. Todas las frecuencias

inferiores af1 y superiores af2 son atenuadas. Las gamas de frecuencia def1 af1 y def 2 af2 son

las regiones de transicin. La frecuencia de resonancia (fr) se considera como la media geomtrica

def1 yf2 y se encuentra a partir de esta ecuacin:

Fr =

FILTRO PASA-BANDA DE RETROALIMENTACIN MLTIPLE:

El filtro activo de retroalimentacin mltiple es un filtro paso de banda, sencillo y de buen

funcionamiento, para Qs de bajos a moderados, hasta de 10 aproximadamente. Este circuito se

muestra en la figura observe que la retroalimentacin tiene lugar a travs de C1 y de R3 (de ah el

nombre de retroalimentacin mltiple). R1 y C1 proporcionan la respuesta paso-bajas y R3 y C2

proporciona la maximizacin (Q) cerca de fo. R2 se puede omitir; pero se modifica elprocedimiento de clculo de los componentes. R2 eleva la Rent y ofrece una ganancia controlable

de banda de paso. En la seccin siguiente se calcula el circuito de las dos maneras. Tambin los

filtros de retroalimentacin mltiple se pueden construir como filtros activos paso-altas y paso-

bajas.


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TIPOS DE FILTROS MS COMUNES

FILTRO DE BUTTERWORTH

La respuesta en frecuencia de un filtro Butterworth es muy plana (no posee

ondulaciones) en la banda pasante, y se aproxima del cero en la banda

rechazada. Cuando visto en un grfico logartmico, esta respuesta desciende

linealmente hasta el infinito negativo. Para un filtro de primera orden, la respuesta

vara en 6 dB por octava (20 dB por dcada). (Todos los filtros de primera

orden, independientemente de sus nombres, son idnticos y poseen la misma

respuesta en frecuencia.) Para un filtro Butterworth de segunda orden, la

respuesta en frecuencia vara en 12 dB por octava, en un filtro de tercera orden


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la variacin es de 18 dB, y as por delante. Los filtros Butterworth poseen una

cada en su magnitud como una funcin lineal con .

FILTRO DE CHEBYSHEV

Tiene una regin de transicin ms pequea que la del Butterworth, para un filtro

del mismo orden, pero presenta riple en la banda de paso. La pendiente de la

zona de transicin es mayor cuando aumenta el orden del filtro, as como elnmero de riples en la banda de paso.

FILTRO DE BESSEL

Son filtros que nicamente tienen polos. Estn diseados para tener una fase

lineal en las bandas pasantes, por lo que no distorsionan las seales; por el

contrario tienen una mayor zona de transicin entre las bandas pasantes y no

pasantes.

Cuando estos filtros se transforman adigitalpierden su propiedad de fase lineal.
http://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_digitalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_digitalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_digitalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_digital


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METODOLOGIA

Mediante los siguientes circuitos se va a mostrar la respuesta en frecuencia de los

filtros activos, como anteriormente se menciona, se clasifican en bsicamente entres grupos. Cada uno de los ejemplos tiene una respuesta diferente depende de

cmo es su configuracin, de all partiremos para determinar la frecuencia de

corte.

1. FILTRO PASA BANDA DE 4ORDEN, BESSEL

Coeficientes bessel Factor Q

; Por lo tanto = 1,0324Frecuencia para el filtro 1

Frecuencia para el filtro 2


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()()

( )

( ())

()()

FITRO 1

Asumimos un capacitor de 47nF

()()

()()

()()() FILTRO 2

()()

()()

()()()

SIMULACION


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FIG1. Filtro de 4orden

2. FILTRO PASA BANDA DE 4ORDEN, BUTTERWORTH

; se ajusta a 100Hz

Coeficientes But terworth


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Factor Q

; Por lo tanto = 1,036Frecuencia para el filtro 1

Frecuencia para el filtro 2

()()

( )

( ())

()()

FITRO 1

Asumimos un capacitor de 47nF

()()

()()

()()() FILTRO 2

()()

()()

()()()


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SIMULACION

FIG3. Filtro 4 orden

3. FILTRO PASA BANDA DE REALIMENTACIN MULTIPLE.

Para una configuracin Pasabanda de 2 orden para una frecuencia de 9KHZ


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()()

FRECUENCIAS

( ( ))

SIMULACION


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FIG5. Filtro pasa banda activo de 2 orden

CONCLUSIONES

Gracias a la implementacin de la retroalimentacin en el circuito

amplificador de dos etapas se logr modificar la ganancia del circuito

dependiendo de los valores de las resistencias de la red de

realimentacin.

Al agregar la red de realimentacin se logr aumentar el ancho de

banda del amplificador ya que este permita obtener una amplificacin

de voltaje desde una frecuencia mucho menor a comparacin de la

frecuencia del circuito sin realimentacin.

Al utilizar un circuito de amplificacin de dos etapas se logr una mayor

amplificacin de voltaje ya que la ganancia total del circuito de dos

etapas es igual a la multiplicacin entre la ganancia de la primera etapa

con la ganancia de la segunda etapa.

Al comprobar la ganancia en cada una de las etapas se obtuvo una

diferencia considerable a comparacin a la obtenida mediante los

clculos, pese a que en los montajes fue necesario el uso de elementos

comerciales lo ms cercano posible a los elementos calculados hay

diferentes factores como el desgaste de los elementos que hace que no

sean tan precisos como realmente deberan ser.

REFERENCIAS

Electronica moderna .Paul B Zbar, consulted on August 15, 2013.

[2]. SEDRA A., SMITH K., Microelectronic Circuits, consulted on August 15,

2013.

http://www.dte.us.es/ing_inf/ins_elec/temario/Tema%201.%20Amplificadore

s%20Operacionales.pdf.

http://cvb.ehu.es/open_course_ware/castellano/tecnicas/electro_gen/teoria/tema-4-teoria.pdf,consulted on August 15, 2013.

http://quantum.cucei.udg.mx/~cbecerra/pasban.html
http://www.dte.us.es/ing_inf/ins_elec/temario/Tema%201.%20Amplificadores%20Operacionales.pdfhttp://www.dte.us.es/ing_inf/ins_elec/temario/Tema%201.%20Amplificadores%20Operacionales.pdfhttp://www.dte.us.es/ing_inf/ins_elec/temario/Tema%201.%20Amplificadores%20Operacionales.pdfhttp://www.dte.us.es/ing_inf/ins_elec/temario/Tema%201.%20Amplificadores%20Operacionales.pdfhttp://www.dte.us.es/ing_inf/ins_elec/temario/Tema%201.%20Amplificadores%20Operacionales.pdfhttp://cvb.ehu.es/open_course_ware/castellano/tecnicas/electro_gen/teoria/tema-4-teoria.pdfhttp://cvb.ehu.es/open_course_ware/castellano/tecnicas/electro_gen/teoria/tema-4-teoria.pdfhttp://cvb.ehu.es/open_course_ware/castellano/tecnicas/electro_gen/teoria/tema-4-teoria.pdfhttp://cvb.ehu.es/open_course_ware/castellano/tecnicas/electro_gen/teoria/tema-4-teoria.pdfhttp://cvb.ehu.es/open_course_ware/castellano/tecnicas/electro_gen/teoria/tema-4-teoria.pdfhttp://www.dte.us.es/ing_inf/ins_elec/temario/Tema%201.%20Amplificadores%20Operacionales.pdfhttp://www.dte.us.es/ing_inf/ins_elec/temario/Tema%201.%20Amplificadores%20Operacionales.pdf

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