Tema 4 Técnicas de Modulación Analógica MODULACIÓN EN FRECUENCIA
Tema 4-3 V4 [Modo de compatibilidad] · 3 CASCADA DEFILTROSPASABAJOS TEMA 4 Para el calculo de la...
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1 CASCADA DE FILTROS ACTIVOS TEMA 4 Una cascada de filtros activos tiene la siguiente forma: La ganancia de la cascada es: Si la ganancia está en dB: ELECTRONICA I- FACET- UNT
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CASCADA DE FILTROS ACTIVOS TEMA 4
Una cascada de filtros activos tiene la siguiente forma:
La ganancia de la cascada es:
Si la ganancia está en dB:
EL
EC
TR
ON
ICA
I-FA
CE
T-U
NT
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CASCADA DE FILTROS PASA BAJOS TEMA 4
Se puede demostrar que para el caso
que los n filtros conectados en cascada
sean idénticos, igual ganancia y fc:
Inversor
No Inversor
La conexión en cascada aumenta la ganancia en la zona plana,
aumenta la atenuación y reduce el Ancho de Banda
Aumento en la atenuación = Aumento en la pendiente
EL
EC
TR
ON
ICA
I-FA
CE
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NT
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CASCADA DE FILTROS PASA BAJOS TEMA 4
Para el calculo de la frecuencia de ganancia unitaria fT:
La frecuencia de corte de la cascada es:
Wc c = frecuencia de corte de la cascada
Wc PB= frecuencia de corte de cada filtro Pasa bajos
= factor de corrimiento de frecuencia de corte. Disminuye con n
EL
EC
TR
ON
ICA
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CE
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NT
Calculo de la frecuencia de corte de la cascada
En el punto de media potencia, se debe cumplir:
La frecuencia de corte de la cascada wcc disminuye con el n° de
filtros (n)
Calculo de la frecuencia de ganancia unitaria
Para w>>wc:
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CASCADA DE FILTROS PASA BAJOS TEMA 4
La ganancia para 10w es:
La ganancia para w es:
La pendiente es -20.n dB/déc
Se puede demostrar que la diferencia de
fase entre la entrada y la salida es:
Para w>>wc: EL
EC
TR
ON
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NT
La frecuencia de ganancia unidad no cambia. Quiere decir que la curva
cruza el eje en el mismo punto
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CASCADA DE FILTROS PASA BAJOS TEMA 4
EL
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CASCADA DE FILTROS PASA BAJOS- EJEMPLO TEMA 4
Para 1 etapa:
Para la cascada:
VER SIMULACION
EL
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CASCADA DE FILTROS PASA BAJOS- EJEMPLO TEMA 4
EL
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CASCADA DE FILTROS PASA ALTOS TEMA 4
Se puede demostrar que para el caso
que todos los filtros sean idénticos,
igual ganancia y fc:
Inversor
No Inversor
La conexión en cascada aumenta la ganancia en la zona plana,
aumenta la atenuación y reduce el Ancho de Banda
Aumento en la atenuación = Aumento en la pendiente
EL
EC
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CASCADA DE FILTROS PASA ALTOS TEMA 4
En el punto de media potencia, se debe cumplir:
La frecuencia de corte de la cascada es:
Wc c = frecuencia de corte de la cascada
Wc PA= frecuencia de corte de cada filtro Pasa Altos
=factor de corrimiento de frecuencia de corte.
Aumenta con la frecuencia
La ganancia para 10w es:
La pendiente es +20.n dB/déc
Se puede demostrar que la diferencia de
fase entre la entrada y la salida es:
La ganancia para w es:
Para w<<wc: EL
EC
TR
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CASCADA DE FILTROS PASA ALTOS TEMA 4
EL
EC
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CASCADA DE FILTROS PASA ALTOS- EJEMPLO TEMA 4
Para 1 etapa:
Para la cascada:
EL
EC
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CASCADA DE FILTROS PASA ALTOS- EJEMPLO TEMA 4
EL
EC
TR
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Filtro Paso Banda ideal:Permite el paso de señales cuyas frecuencias estén comprendidas
por encima de una frecuencia de corte inferior fL y por debajo de una
frecuencia de corte superior fH, rechazando las frecuencia fuera de
este rango.
FILTRO PASABANDA IDEAL TEMA 4
dB
f (Hz)
Banda Pasante
0fo
Banda
Eliminada
Banda
Eliminada
fL fH
fcL Frecuencia corte inferior
fcH Frecuencia corte superior
fo Frecuencia central de
operación
Características:1.Magnitud constante de la función de transferencia en la banda de paso.
2. Frecuencia de corte abrupta, es decir atenuación infinita.
3.Fase Lineal respecto a la frecuencia
EL
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PARÁMETROS DE FILTROS PASABANDA TEMA 4
Los parámetros considerados en los Filtros son:
� Ancho de Banda (AB): Rango de frecuencia entre las frecuencias de
corte superior e inferior
AB= fH- fL� Frecuencia Central de operación (fo): Se calcula mediante la media
geométrica entre las frecuencias de corte superior e inferior
� Factor de mérito o factor de calidad (Q): indica la calidad del filtro
Si Q es grande, significa que el AB es chico, o sea que la banda pasante
es chica, por lo tanto es un filtro estrecho llamado de banda angosta.
Por el contrario será de banda Ancha si Q es chico, ya que esto indica que
el AB es grande. Q es una medida de la selectividad de un filtro.
Si Q≤10 � Banda AnchaSi Q> 10 � Banda Angosta
EL
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En general un filtro pasa banda de banda ancha puede ser elaborado conectando
en cascada secciones de filtros pasa altos y pasa bajos, el orden de las secciones
debe de ser el mismo.
Es importante que las frecuencias de las secciones pasa bajos y pasa altos no se
traslapen y que ambas tengan la misma ganancia en la banda de paso.
Para que esto se cumpla, la frecuencia de corte del filtro pasa bajos debe de ser
10 veces o más veces la frecuencia de corte del filtro pasa altos.
El filtro de banda ancha obtenido mediante los filtros pasa bajos y pasa altos
conectados en cascada tiene las siguientes características:
- La frecuencia de corte inferior está determinada solo por el filtro pasa altos
- La frecuencia de corte superior está determinada por el filtro pasa bajos
- La ganancia tendrá su valor máximo en la frecuencia central.
Para la obtención de la función de transferencia es posible sumar la
función de transferencia del filtro pasa bajos con la función de transferencia del
filtro pasa altos si las mismas fueron expresadas en dB.
FILTRO PASABANDA TEMA 4
EL
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Pasabanda de banda Ancha•Pendientes: ± 20 dB década
•Ganancia de tensión: es el producto de las ganancias de los filtros:
PAltos y Pbajos, expresada en veces:
•Ganancia de tensión es la suma de las ganancias de los filtros: PAltos y
Pbajos, expresada en dB:
FILTRO PASABANDA TEMA 4
EL
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FILTRO PASABANDA TEMA 4
Pasa Altos Pasa Bajos
EL
EC
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FILTRO PASABANDA TEMA 4
Si las ganancias de
ambos filtros son
iguales en la zona
plana:
EL
EC
TR
ON
ICA
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FILTRO PASABANDA TEMA 4
Calculo de las pendientes:
Para w>>wC2: y
Para 10w:Para w:
Para w>>wC2 la pendiente es de -20dB/dec
EL
EC
TR
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ICA
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FILTRO PASABANDA TEMA 4
Calculo de las pendientes:
Para w<<wC1: y
Para
10w:Para w:
Para w<<wL la pendiente es de +20dB/dec
EL
EC
TR
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ICA
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![Page 21: Tema 4-3 V4 [Modo de compatibilidad] · 3 CASCADA DEFILTROSPASABAJOS TEMA 4 Para el calculo de la frecuencia de ganancia unitaria fT: La frecuencia de corte de la cascada es: Wc c](https://reader030.fdocumento.com/reader030/viewer/2022013020/5e8662735fc9e277e73c32fd/html5/thumbnails/21.jpg)
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FILTRO PASABANDA - EJEMPLO TEMA 4
VER SIMULACIÓN
EL
EC
TR
ON
ICA
I-FA
CE
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FILTRO PASABANDA - EJEMPLO TEMA 4
EL
EC
TR
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FILTRO RECHAZA BANDA TEMA 4
dB
f (Hz)
Bandas Pasantes
0fo
Banda
Eliminada
fLfH
fcL Frecuencia corte inferior
fcH Frecuencia corte superior
fo Frecuencia central de
operación
Filtro Rechaza Banda ideal:Rechaza el paso de señales cuyas frecuencias estén comprendidas
por encima de una frecuencia de corte inferior fcL y por debajo de una
frecuencia de corte superior fcH, dejando pasar las frecuencia fuera de
este rango.
EL
EC
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Rechazabanda de banda Ancha•Pendientes: ± 20 dB década
•Ganancia de tensión: es el producto de las ganancias de los filtros:
PAltos y Pbajos, expresada en veces:
FILTRO RECHAZABANDA TEMA 4
EL
EC
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![Page 25: Tema 4-3 V4 [Modo de compatibilidad] · 3 CASCADA DEFILTROSPASABAJOS TEMA 4 Para el calculo de la frecuencia de ganancia unitaria fT: La frecuencia de corte de la cascada es: Wc c](https://reader030.fdocumento.com/reader030/viewer/2022013020/5e8662735fc9e277e73c32fd/html5/thumbnails/25.jpg)
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En general un filtro Rechazabanda de banda puede ser elaborado conectando en
cascada secciones de filtros pasa bajos y pasa Altos, el orden de las secciones
debe de ser el mismo.
Es importante que las frecuencias de las secciones pasa bajos y pasa altos no se
traslapen y que ambas tengan la misma ganancia en la banda de paso.
Para que esto se cumpla, la frecuencia de corte del filtro pasa altos debe de ser
10 veces o más veces la frecuencia de corte del filtro pasa bajos.
El filtro de banda ancha obtenido mediante los filtros pasa bajas y pasa altas
conectados en cascada tiene las siguientes características:
- La frecuencia de corte inferior está determinada solo por el filtro pasa bajos
- La frecuencia de corte superior está determinada por el filtro pasa altos
- La ganancia tendrá su valor mínimo en la frecuencia central.
Para la obtención de la función de transferencia es posible multiplicar la
función de transferencia del filtro pasa bajos con la función de transferencia del
filtro pasa altos.
FILTRO RECHAZABANDA TEMA 4
EL
EC
TR
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![Page 26: Tema 4-3 V4 [Modo de compatibilidad] · 3 CASCADA DEFILTROSPASABAJOS TEMA 4 Para el calculo de la frecuencia de ganancia unitaria fT: La frecuencia de corte de la cascada es: Wc c](https://reader030.fdocumento.com/reader030/viewer/2022013020/5e8662735fc9e277e73c32fd/html5/thumbnails/26.jpg)
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FILTRO PASA BAJOS- RESUMEN TEMA 4
Volver a cascada
Volver a pasabanda
EL
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NT
Observar: El modulo de la ganancia (magnitud) es el mismo en ambos
casos. Las fases también son idénticas, excepto por un atraso de 180° en
el circuito inversor
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FILTRO PASA ALTOS- RESUMEN TEMA 4
Volver a cascada
Volver a pasabanda
EL
EC
TR
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ICA
I-FA
CE
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Observar: El modulo de la ganancia (magnitud) es el mismo en ambos
casos. Las fases también son idénticas, excepto por un atraso de 180° en
el circuito inversor
