filtro pasa baja








INTRODUCCION
En el siguiente reporte incluye las prácticas correspondientes a la unidad uno, elaboradas en el taller; la unidad uno corresponde a análisis de filtros electrónicos, existen dos filtros básicos: filtro pasa baja y filtro pasa alta de los cuales se forman filtros pasa banda y rechaza banda, según la unión de los dos filtros básicos.

Objetivo
Conocer lasfunciones de los filtros electrónicos básicos filtro pasa baja y filtro pasa alta, así como el cálculo de resistencias para la frecuencia de corte.

Materiales
En esta práctica se requieren los siguientes elementos
GENERADOR DE SEÑALES
OSCILOSCOPIO DIGITAL
FUENTE C.D. SIMETRICA
PUNTAS DE CONEXION
1 CI LM741
1 CAPACITOR CERAMICO
RESISTENCIAS
AL capacitor le asignaremos un valor, debido a queeste determinara las resistencias a utilizar para el filtro.







Filtro pasa baja
El filtro pasa baja, permite el paso a los componentes de baja frecuencia, hasta una determinada frecuencia de corte asignada; al llegar a esta frecuencia la amplitud deberá estar al 70% y en adelante la amplitud ira cayendo hasta llegar a cero.
La siguiente figura muestra las conexiones del circuito.El amplificador operacional es alimentado por un voltaje positivo y un voltaje negativo, para ello se necesita poner las dos salidas de la fuente en serie o puentear de positivo a negativo para obtener una tierra, es decir un polo común de todo el circuito; el osciloscopio mediante el canal 2 mide la señal de entrada proporcionada por el generador de señales y mediante el canal 1 mide la salidadel filtro, todas las puntas negativas, tanto como del osciloscopio y generador de señales, se conectan a tierra.





El LM741 se alimenta en los pines 4 y 7, voltaje positivo al pin 7 y voltaje negativo al pin 6.
Para elaborar el filtro se debe asignar un valor de ganancia, de frecuencia de corte y de capacitor, debido a que estos determinaran las resistencias que iran conectadas alamplificador operacional (LM741)
Se tienen los siguientes datos
G=3
Fc=3.5 KHz
C=0.1 µF
Y necesitan los siguientes:
R=
RA=
RF=
Para ello se realizan los siguientes cálculos
Para determinar R la fórmula es:

Sustituyendo obtenemos


Al resolver el valor de R queda
R=454 Ω
Ahora se despeja RF de la fórmula deganancia






La resistencia R es el resultado de tener en paralelo a RA y RF por lo tanto

Sustituyendo RF en la ecuación

Resolviendo


Despejando RA

Sustituyendo R por su valor


RA=681 Ω
Se sustituye RA en la formula
RF= (2) (RA)
RF= (2) (681)
RF= 1362 Ω








Al montar el circuito en elprotoboard, se conectaran resistencias que tengan el valor más aproximado a las especificadas por el cálculo, las resistencias se pueden poner en serie o paralelo para llegar a este valor.







Las siguientes figuras muestran 3 frecuencias principales.
La primera frecuencia es de 101.63 Hz y el voltaje de entrada es de 2.14 v, nuestra ganancia es de 3 por lo que



Al ser un filtropasa baja, al encontrarse en una frecuencia mínima debe dejar de salida un mayor voltaje, en este caso 6.42 v








Las medidas muestran un voltaje de salida de 6.73 v, un poco alejado al esperado, esto se debe a que las resistencias no tienen un valor exacto al especificado por el cálculo


La segunda medida es la frecuencia de corte 3.5 KHz, con un voltaje de entrada de 2.06 V, enesta frecuencia el voltaje máximo de salida debe estar en un 70%









Debido a la variación de las resistencias el voltaje de salida es de 3.88 V en la frecuencia de corte.

Por ultimo tenemos una frecuencia de 20.40 KHz, con 1.90 V de entrada, por lo que el voltaje de salida será mínimo.
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El voltaje de salida es de 950.40 mv




La siguiente tabla muestra...