PPT:Filtros activos-Señales de Prueba

Filtros activos señales de prueba from sintesisdecircuitos

Clase 3-1: filtros de Retroalimentación Múltiple

Preparado por: Denia M. Rodríguez.

Clase Virtual

Es un filtro pasabanda, sencillo y de buen funcionamiento; también se pueden diseñar filtros pasa alta y pasa baja. En la figura Nº 1, se muestra la estructura pasabanda de retroalimentación múltiple, cuyo funcionamiento depende de las ramas de  retroalimentaciones. §     C1 y R3 forman la retroalimentación y la maximización cerca de fo (Q) §     C1 y R1 proporcionan la respuesta Pasa baja. §     C2 y R3 proporcionan la respuesta pasa alta. §     R2 eleva la Rent y ofrece una ganancia controlable de banda de paso. Ajustes: a)   Variar fo ajustando C1 = C2 o R1 y R2 simultáneamente. b)   Ajustar Q variando la razón R3/R1 manteniendo constante el producto R1*R3 c)    Ajustar la ganancia con R2.   Figura N. 1 Estructura de un Filtro Pasabanda de segundo orden

Procedimiento de Calculo con R2

1.   Seleccionar f1 y f2 y un AOP con Aol > 2Q2 a las f1 y f2 deseadas. 2.   Calcular fo y Q aplicando: 3.     Si Q < 15, seleccionar la ganancia banda de paso deseado AP< 2Q2. 4.   Elegir C1 = C2 = C 5.      Calcular las resistencias R1, R2 y R3: 6.     Verificar la ganancia de paso  Ap 7.   Seleccionar resistencias comerciales,. 8.   Seleccionar capacitores de Mylar   metalizados o policarbonato. 9.   Realizar los ajustes necesarios

VENTAJAS: §     Estabilidad §     Baja impedancia de salida §     Facilidad de ajuste de frecuencia §     Pocos componentes  DESVENTAJAS:  §     Máximo valor de QO=10 §     MFB invierte la polaridad

Asignación

a)   Calcular los componentes de un filtro pasabanda de retroalimentación múltiple con F1= 2.5 KHz, F2=3 KHz y  una ganancia de paso específica de Ap = 10. b)   Simular el circuito en maltab aplicándole las señales de prueba. c)    Evaluar el comportamiento en el dominio del tiempo y la frecuencia. d) Esta asignación se deberá entregar en formato word o pdf. e) Deberá ser enviada por correo interno de la plataforma. f) Fecha de entrega: Miércoles 25 de julio hasta media noche. Nota: Para la simulación ver la presentación en power point referente a las señales de prueba.

Evaluación

Se evaluará: 1.   Los cálculos y selección de componentes. 2.   La aplicación de los conceptos para el análisis del comportamiento del circuito. 3.   Los diagramas de salida de cada señal de prueba. 4.   La participación en el foro de análisis de resultados del diseño del filtro activo

 

 

Módulo V: Filtros Activos

Preparado por: Denia M. Rodríguez.

Nombre del curso:

Síntesis de circuitos

Bienvenida:

Hola a todos y todas, empezamos un nuevo tema, en el cual compartiremos  nuestros conocimientos y experiencias, por lo que es el momento, para que nos reunamos virtualmente y abramos nuestra imaginación para proyectar un nuevo filtro activo, en el que nos permita captar todas las frecuencias para poder transmitir y recibir las señales de esta nueva clase.

Introducción al curso o módulo

Los filtros activos son circuitos formados por resistencias, condensadores y amplificadores operacionales, que permiten que ciertas frecuencias pasen desde la entrada hasta la salida, lo cual depende del  tipo de filtro: pasa baja, pasa alta, pasa banda y rechaza banda. Existen diversas estructuras: Salley Key, Retroalimentación Múltiple, Biquads y Variable de Estado, cuya selección dependerá de las especificaciones de diseño. En el diseño de un filtro activo se debe seguir el procedimiento de acuerdo a la teoría de la aproximación estudiada  en el modulo 3, y el procedimiento matemático desarrollado según la función de transferencia del filtro de acuerdo a la estructura. El diseño de los filtros activos es sencillo, ya que de acuerdo a las especificaciones de diseño y el número de orden, se seleccionan los componentes del circuito de filtrado, mediante el uso de tablas en donde se especifican los valores de la frecuencia en 3 dB y el coeficiente de amortiguamiento. Todos lo diseños se simularán en matlab para comprobar  el funcionamiento en el dominio del tiempo y en el dominio de la frecuencia.

Objetivos de módulo

1)   Calcular los componentes de las diferentes estructuras  de filtros activos. 2)   Comprender el funcionamiento de los filtros activos de segundo orden y de orden superior. 3)   Seleccionar la estructura del filtro activo de acuerdo a las especificaciones de diseño. 4)   Seleccionar el tipo de resistencia y capacitores de acuerdo a las tolerancias ± 2% y amplificadores  operacionales según  los parámetros de diseño. 5)   Simular en matlab los filtros activos para verificar los resultados obtenidos teóricamente. 6)   Aplicar las señales de prueba, para verificar el buen funcionamiento del filtro.

Contenidos del Módulo:

5.1 Introducción 5.2 Diferencias y analogías entre los filtros pasivos y activos 5.3 Función de transferencia de los filtros activos 5.4 Filtros Sallen Key 5.5 Filtros de Retroalimentación Múltiple 5.6 Filtros Tow Thomas Bicuadrático 5.7 Filtros KHN Bicuadrático 5.8 Filtros Universales 5.9 Problemas Propuestos:        5.9.1 Simular los diferentes filtros activos en Matlab.        5.9.2 1 Simular los diferentes filtros activos en  FilterLab.