trabajo de filtros

5/17/2018 trabajo de filtros - slidepdf.com

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Introduccion

Un filtro es una red (circuito) formada por elementos

que tienen un comportamiento peculiar ,

dependiendo sobre

todo de la frecuencia inyectada a su

entrada, podemos

decir que la senal de salida dependera de

la amplitud y

frecuencia de la senal de entrada, dicho de

otra forma un

filtro es un dispositivo que elimina o

atenua las

frecuencias que no deseemos, de lo

contrario estas

frecuencias pueden perturbar el

funcionamiento del resto



del circuito, como es logico cada filtro tiene

unas

propiedades tipicas que pueden ser

representadas

mediante sus correspondientes curvas

caracteristicas.Los filtros electronicos son circuitos

capaces de

discriminar frecuencias. Esto quiere decir

que actuan demodo distinto para senales oscilantes a

diferentes

frecuencias.

Cualquier combinacion de los elementos

pasivos (R, L y C)

y / o activos (transistores o amplificadores

operacionales)



disenados para rechazar una banda de

frecuencia se denomina

un filtro. En los sistemas de

comunicaciones, se emplean

filtros para permitir el paso de las

frecuencias que

contienen la informacion deseada y

rechazar las restantes.

En los sistemas estereo, se usan filtros

para aislar bandasde frecuencia particulares con mayor o

menor enfasis,

mediante el sistema acustico de salida

(amplificador ,

altavoz, etc.). Los filtros se emplean para

eliminar las

frecuencias no deseadas, comunmente

conocidas como ruido,



debido a las caracteristicas no lineales de

algunos

dispositivos electronicos o senales

captadas del medio

circundante.

Tipos de filtro

Atendiendo a sus componentes constitutivos,

naturaleza de las

senales que tratan, respuesta en frecuencia y

metodo de diseno,

los filtros se clasifican en los distintos grupos

que a

continuacion se indica.

• Segun respuesta frecuencia

• Filtros activos y pasivos

• Filtros analogicos o digitales

• Otros filtros

Segun respuesta frecuencia



Filtro paso bajo: Es aquel que permite el paso de

frecuencias bajas,

desde frecuencia 0 o continua hasta una determinada.

Presentan ceros a alta

frecuencia y polos a bajas frecuencia.

Filtro paso alto: Es el que permite el paso de

frecuencias desde una

frecuencia de corte determinada hacia arriba, sin que

exista un limite

superior especificado. Presentan ceros a bajas

frecuencias y polos a altas

frecuencias.

Filtro paso banda: Son aquellos que permiten el paso

de componentes

frecuenciales contenidos en un determinado rango de

frecuencias, comprendido

entre una frecuencia de corte superior y otra inferior .

Filtro elimina banda: Tambien llamado filtro rechaza

banda, es el que

dificulta el paso de componentes frecuenciales

contenidos en un determinado

rango de frecuencias, comprendido entre una

frecuencia de corte superior y



otra inferior .

Filtro multibanda: Es que presenta varios rangos de

frecuencias en los

cuales hay un comportamiento diferente.

Filtro variable : Es aquel que puede cambiar sus

margenes de frecuencia.

Filtros activos y pasivos

Filtro pasivo: Es el constituido unicamente por

componentes pasivos

como condensadores, bobinas y resistencias.

Filtro activo: Es aquel que puede presentar ganancia

en toda o parte

de la senal de salida respecto a la de entrada. En su

implementacion se



combinan elementos activos y pasivos. Siendo

frecuente el uso de

amplificadores operacionales, que permite obtener

resonancia y un

elevado factor Q sin el empleo de bobinas.

Filtros analogicos o digitales

Atendiendo a la naturaleza de las senales tratadas

los filtros pueden

ser :

üFiltro analogico: Disenado para el tratamiento de

senales

analogicas.

üFiltro digital: Disenado para el tratamiento de

senales

digitales.

Otros filtros



üFiltro piezoelectrico Es aquel que aprovecha las

propiedades

resonantes de determinados materiales como el

cuarzo.

üOtro tipo de filtro puede ser la ferrita que hay en

muchos

cables, por ejemplo en el de las pantallas de

ordenador , que

tiene la propiedad de presentar distinta impedancia a

alta y

baja frecuencia.

Etapas para el diseno de un filtro

El diseno de un filtro puede dividirse en cinco

etapas:

a) Planteo: descripcion informal del problema

b) Especificacion: reformulacion del problema

en terminos

de una serie de parametros cuantitativos

caracteristicos.



c) Aproximacion: obtencion de una funcion de

atenuacion que

satisfaga los parametros especificados.

d) Sintesis: obtencion de un circuito que realice

la funcion

obtenida en la etapa de aproximacion.

e) Verificacion: Confirmacion del cumplimiento

de las

especificaciones funcionales y otras

condiciones de proyecto

(costo, tamano, consumo, etc.)Las etapas mencionadas no tienen una unica

solucion ni siguen

necesariamente un orden lineal o secuencial. A

menudo, al llegar

a cierto punto se comprueba que es necesario

volver atras para

modificar alguna decision previa. En algunos

casos puede ser



preciso inclusive reexaminar el planteo o

flexibilizar algunas

especificaciones.

FILTROS

ACTIVOS Y

PASIVOS

FILTROS ACTIVOS.

Un filtro activo esta compuesto basicamente por resistencias,

condensadores y amplificadores operacionales (rara

vez se usan

bobinas). El margen de funcionamiento de un filtro

activo



depende de las caracteristicas del amplificador

operacional

empleado, por lo que con los circuitos actuales

pueden ir

desde cero a varios Megahercios, para nuestro

estudio supera

con creces las necesidades en BF (Baja Frecuencia)

de 20 a 20.000 Hz.

Entre las principales ventajas de los filtros activos,

esta la de

poder hacerlo con la selectividad y a la frecuencia

que deseemos de

manera muy facil.

TIPOS DE FILTROS ACTIVOS

(Crossover ).

Podemos agrupar los filtros segun la banda de paso

en los siguientes



tipos.

Segun su corte:

qFiltro pasa bajos, LPF (Low Pass Filter ).

Se tarta de un filtro que permite el paso sin

atenuacion alguna a las

frecuencias inferiores a la frecuencia de corte,

eliminando o

atenuando considerablemente todas las superiores.

q Filtro pasa altos, HPF (High Pass Filter ).

En este caso se trata de lo contrario al anterior ,

permitir el paso

sin atenuacion alguna a las frecuencias superiores ala frecuencia

de corte, eliminando o atenuando considerablemente

todas las

inferiores.

qFiltro pasa banda, PBF ( Pass Band Filter ).

Se trata de un filtro que permite el paso de una

banda, mas o menos

estrecha de frecuencias, en consecuencia todas las

frecuencias



superiores e inferiores a las frecuencias de cortes,

seran

eliminadas o atenuadas considerablemente.

q Filtro supresor de banda, Notch.

Este filtro desempena la funcion contraria al filtro

paso de banda, es

decir elimina tan solo la frecuencia para la que hasido calculada

y permite el paso de las frecuencias superiores e

inferiores a la

frecuencia del filtro.

Segun su atenuacion:

Como hemos visto pueden tener distintas

atenuaciones 6, 12, 18, 24, 30

dB / Octava, o numero de orden 1o, 2o, 3o, 4o, 5o,

etc, conociendo la

atenuacion en dB, podemos calcular el valor de la

tension de salida,

teniendo el nivel de tension aplicada a la entrada,

esta tabla nos

puede facilitar este calculo.



Segun su tipo.

Existen varias formulas para calcular los

componentes pasivos usados

para realizar un filtro activo, segun esto los mas

conocidos son

Butterworth, Bessel y Chebychev, ninguno de los

tres se adapta a las

caracteristicas de un filtro ideal, teniendo en cuenta

las de

ganancia constante, desfase lineal, pendiente y

oscilaciones no deseable.

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