UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPEDEPARTAMENTO DE ELCTRICA Y ELECTRNICACIRCUITOS ELECTRICOS II

INFORMEINTEGRANTES: Doris Amaguaa Jessica Loma Patricio Quinga

TEMA: Filtro pasa bajo (FPb) y Filtro pasa alto (FPA) OBJETIVOS:Objetivo General: Poner en prctica los conocimientos adquiridos en clases para realizar el circuito resonante en serie como filtro pasa bajo y como filtro pasa alto.Objetivo Especficos: Verificar el comportamiento del circuito resonante en serie como filtro pasa bajo y como filtro pasa alto. Construir la curva del circuito resonante en serie de un filtro pasa bajo con los datos obtenidos en el laboratorio. Construir la curva del circuito resonante en serie de un filtro pasa alto con los datos obtenidos en el laboratorio.

MATERIALES: 1 resistencia de 100 ohms 1 capacitor de 1uf 1 bobina de 1mH Alambres de conexin Puntas e osciloscopioEQUIPOS: Generador de frecuencias. Ampermetro OsciloscopioSOFTWARE: Multisim

INFORMACIN TERICAFiltro pasa bajoEl filtro paso bajo permite slo el paso de frecuencias por debajo de una frecuencia en particular llamada frecuencia de corte y elimina las frecuencias por encima de esta frecuencia. La funcin de transferencia de un filtro pasa bajo de primer orden corresponde a

Donde la constantees slo una ponderacin correspondiente a la ganancia del filtro, y la real importancia reside en la forma de la funcin de transferencia

La cual determina el comportamiento del filtro. En la funcin de transferencia anteriorcorresponde a la frecuencia de corte propia del filtro, aquel valor de frecuencia para el cual la amplitud de la seal de entrada se atena 3 dB.Circuito SerieFiltro Pasa Bajo RCUNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPEDEPARTAMENTO DE ELCTRICA Y ELECTRNICACIRCUITOS ELECTRICOS II

Figura_1.- Circuito RC Pasa Bajo.

Figura_2.- Grafica Filtro Pasa Bajo RC

Filtro paso altoUn filtro paso alto (HPF) es un tipo de filtro electrnico en cuya respuesta en frecuencia se atenan las componentes de baja frecuencia pero no las de alta frecuencia, stas incluso pueden amplificarse en los filtros activos.1 La alta o baja frecuencia es un trmino relativo que depender del diseo y de la aplicacin.El filtro paso alto es un circuito RC enserieen el cual la salida es la cada detensinen laresistencia.Si se estudia este circuito con componentes ideales para frecuencias muy bajas -continua por ejemplo- se tiene que elcondensadorse comporta como un circuito abierto, por lo que no dejar pasar la corriente a la resistencia, y su diferencia de tensin ser cero. Para una frecuencia muy alta, idealmente infinita, el condensador se comportar como un circuito cerrado, es decir, como si no estuviera, por lo que la cada de tensin de la resistencia ser la misma tensin de entrada, lo que significa que dejara pasar toda la seal. Por otra parte, el desfase entre la seal de entrada y la de salida si que vara, como puede verse en la imagen.El producto de resistencia por condensador (RC) es la constante de tiempo, cuyo recproco es la frecuencia de corte, es decir, donde el mdulo de la respuesta en frecuencia baja 3dBrespecto a la zona pasante:

Dondefces la frecuencia de corte enhercios,Res la resistencia de la aplicacin enohmiosyCes la capacidad enfaradios.El desfase depende de la frecuenciafde la seal y sera:

PROCEDIMIENTO:

FILTRO PASA BAJO (FPb)1. Conecte el circuito de la figura 1:

FIGURA 1: Circuito resonante serie como filtro pasa bajo

2. Calcule el valor de la frecuencia de corte:

3. Clculos Tericos:

Tabla 1: Tabla de datos tericamente (Filtro Pasa Bajo RC)

1000,99-3,59

3000,98-10,67

5000,95-17,44

7000,91-23,74

9000,87-29,49

11000,82-34,65

13000,77-39,24

15920,70-45,00

17000,68-46,88

19000,64-50,04

21000,60-52,84

23000,56-55,31

25000,53-57,51

30000,46-62,05

50000,3-72,34

100000,15-80,95

4. Clculos Prcticos:

Tabla 2: Tabla de datos tomados de la prctica(Filtro Pasa Bajo RC)

10010,8810,820,99

30010,6310,320,97

50010,259,690,95

7009,758,820,90

9009,388,130,87

11009,077,380,81

13008,756,690,76

15928,445,820,69

17008,325,690,68

19008,195,030,61

21008,074,720,58

23008,074,50,56

25007,944,250,54

30007,753,90,50

50007,52,320,31

100007,221,160,16

FIGURA 2: Curva del circuito resonante serie como filtro pasa bajo

FILTRO PASA BAJO (FPb)1. Conecte el circuito de la figura 3:

FIGURA 3 Circuito resonante serie como filtro pasa alto.

2. Calcule el valor de la frecuencia de corte :

3. Clculos tericos:

Tabla 3: Tabla de datos tericamente (Filtro Pasa Alto RC)f(Hz)

7000.4066.25

9000.4960.51

11000.5655.34

13000.6350.75

15000.6846.69

15910.7045

17000.7343.11

19000.7639.95

21000.7937.15

23000.8234.68

4. Clculos tericos:

Tabla 4: Tabla de datos tomados de la prctica (Filtro Pasa Alto RC)f(Hz)Vi

1005.25630mV0.12106

7004.821.970.470

9004.572.30.561

11004.442.50.5653

13004.252.690.6351

15004.192.850.6848

15904.152.880.6945

17004.132.940.7142

19004.073.030.7440

210043.130.7837

23003.943.160.835

FIGURA 4: Curva del circuito resonante serie como filtro pasa bajo5. ANLISIS DE RESULTADOS

Filtro pasa bajo: Los valores obtenidos tericamente son casi iguales a los valores obtenidos en la prctica, debido a que al realizar los clculos tericos aplicamos el uso de las frecuencias que son valores colocados en la tabla, y en los clculos prcticos se utiliza los valores medidos. Lo que nos confirma que para obtener Hv se puede calcular usando la frmula de frecuencia o directamente aplicar la divisin del voltaje de salida sobre el voltaje de entrada. La frecuencia de corte calculada del circuito es de aproximadamente lo que podemos notar en la tabla que nos da un Hv de 0,7. El voltaje que permite pasar el filtro pasa bajo con la frecuencia critica es del 70% del voltaje de entrada. Lo que confirma el funcionamiento del filtro pasa bajo. En la figura 2, se puede ver con claridad que deja pasar las frecuencias bajas hasta llegar a la frecuencia de corte, luego de esta se impide el paso.

Filtro pasa alto: Los datos obtenidos tanto tericamente como prcticamente en el circuito resonante serie como filtro pasa alto son casi iguales, los datos obtenidos tericamente son ms exactos mientras que los que los datos de la prctica tienen un margen de error mnimo. La frecuencia de corte calculada es de 1591 Hz lo que nos da un Hv de 0.7 con un ngulo de 45 y en los datos obtenidos en la prctica con una frecuencia de 1590 Hz nos da un voltaje de entrada de 4.15 y un voltaje de salida de 2.88 lo que nos permite aplicar una divisin entre los dos valores y nos da un valor de 0.69 y un ngulo de 45, similar a los valores calculados. Se puede ver en la tabla 4 que a partir de la frecuencia de crtica de 1590 Hz los valores de Hv se van incrementado, lo que nos confirma el funcionamiento de un filtro pasa alto, ya que deja pasar a frecuencias mayores a la de la frecuencia corte. En la figura 4 se puede observar que despus de la frecuencia de corte, deja pasar las frecuencias alta, antes de la frecuencia de corte no se permite este paso.

6. CONCLUSIONES:

Para realizar los clculos tericos de la Tabla 1 como de la Tabla 3 no es necesario que se aplique ningn voltaje, ya que la frmula solo trabaja con la frecuencia aplicada y la frecuencia de corte. Para determinar los valores de la prctica de la Tabla 2 y la Tabla 4 se debe aplicar un voltaje de entrada con el generador de funciones a la frecuencia deseada y anotar el valor del voltaje de entrada como de salida. Dado que la reactancia capacitiva disminuye con la frecuencia, el circuito RC mostrado discrimina a las altas frecuencias. En los filtro pasa altos el nico cambio que presenta es la conexin de la salida, la cual en vez de tomarse del capacitor se toma de la resistencia lo que nos provoca que en vez de dejar pasar las frecuencia bajas pasen las frecuencias altas.

7. RECOMENDACIONES:

Realizar correctamente el clculo de la frecuencia de corte tanto para el circuito de filtro Pasa Bajo RC como para el circuito de filtro pasa alto RC. Realizar correctamente la conexin del circuito resonante serie como filtro pasa bajo o filtro pasa alto, con los valores exactos determinados.

8. BIBLIOGRAFA: http://www.uco.es/grupos/giie/cirweb/teoria/tema_12/tema_12_03.pdf http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2001603/lecciones/cap9/cap9lec4/cap9lec4.htm http://www.ecured.cu/index.php/Filtro_pasa_altos IRWIN, David, Anlisis Bsico de Circuitos Elctricos. 5a edicin traducido al espaol, Miembro de la Cmara Nacional de la Industria Editorial, Ciudad de Mxico. Direccin Nacional de innovacin Acadmica. UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA. [Fecha de consulta: 10 julio 2014], [Disponible en: http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2001603/lecciones/cap9/cap9lec4/cap9lec4.htm