filtros

- IV Filtros Activos.

Curso: Circuitos Integrados Lineales.
Elaborado por: Ing. Fco. Navarro H.

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4.1 Nociones Básicas de Filtros Activos.
Un filtro es un circuito que deja pasar una banda de
frecuencias dada (Banda Pasante y atenúa todas las señales
Banda Pasante)
de frecuencias fuera de esta banda (Banda Suprimida
Banda Suprimida).
Un Filtro ideal no presenta atenuación, nidesfase en la banda
pasante y produce una atenuación infinita fuera de la banda
pasante.
De acuerdo con su Banda Pasante los filtros se clasifican en
cuatro tipos:
- Paso Bajo
- Paso Alto
- Paso Banda
- Supresor de Banda.
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4.1.1 Tipos de Filtros y Respuesta de Frec.

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Términos de los Filtros Activos.
Banda Pasante: región de frecuencias que se permite el paso de las señales
con el mínimo de atenuación. (menor a – 3dB).
Frecuencia de Corte, wc: Define el final de la banda pasante e indica el
punto de caída de – 3dB (70.7%) de la magnitud.
Región de Transición: rango de frecuencias entre la banda pasante y unmínimo de atenuación hacia la banda suprimida.
Banda Suprimida: región de frecuencias de señal atenuada.
Factor de Calidad, Q: Relación de frecuencia central entre el ancho de
Banda. Q=fc/BW.
Factor de Amortiguamiento: indicativo de lo abrupto de la transición de
la banda pasante a la suprimida. FA= 1/Q.
Filtro Activo:
Incorpora amplificadores en un circuito de filtrado, sin la necesidad deluso de
inductores.
Restringida a aplicaciones por debajo del rango de los megahertz.

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4.1.2 Filtros Activos de Primer Orden
Diferenciador

Vo =

−R
V
⋅ Vi ⇒ H ( S ) = o = − RCs
XC
Vi

Frecuencia de Corte:

wc =

1
RC

Atenuación:
frecuencias bajas, |Xc| > R.
Amplificación:
frecuencias altas,|Xc| < R.
Ganancia Unitaria (0dB):
w = wc, con |Xc| = R.
Cambio de fase: en atraso, – 90°.

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Filtro Paso Alto de primer orden con ganancia.


Vo
R2
R 
1

=−
= − 2 ⋅
Vi
(R1 + X C ) R1  1 + 1 / R1Cs 



Donde:
1
Frecuencia de Corte: wc =

R1C

H (S )

 1 


= Ho ⋅ 

 1 +wC 

Ganancia: H o = −

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R2
R1
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Filtro Activo de Primer Orden
Integrador

Vo =

− XC
V
1
⋅ Vi ⇒ H ( S ) = o = −
R
Vi
RCs

Frecuencia de Corte:

wc =

1
RC

Atenuación:
frecuencias altas, |Xc| < R.
Amplificación:
frecuencias bajas, |Xc| > R.
Ganancia Unitaria (0dB):
w = wc, con|Xc| = R.
Cambio de fase: en adelanto, + 90°.

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Filtro Paso Bajo de primer orden con ganancia.

Vo
(R || X C ) = − R2 ⋅  1 


=− 2
Vi
R1
R1  1 + R2Cs 



Donde:
1
Frecuencia de Corte: wc =

R2C

H (S )



1
= Ho ⋅
 1 + 1/ w 


C 

Ganancia: H o = −

R2
R1

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Filtro Paso Banda - ancha, con ganancia.

R2 || X C2

Vo
R2  R1C1s
1


=−
Vi
(R1 + X C1 ) = − R1 ⋅  1 + R1C1s ⋅ 1 + R2C2 s 





1 / wL


H (S ) = H o ⋅ 

 (1 + 1 / wL )(1 + 1 / wC ) 
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Frecuencias de Corte:wL =

1
R1C1

wH =

Ganancia: H o = −

1
R2C2

R2
R1
9

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Ejemplo Filtro Activo de Primer Orden
Filtro Paso Banda - ancha, con ganancia.
Dado un Filtro activo Paso Banda, de banda ancha, especifique
los valores aproximados para los componentes, si se requiere
una respuesta en la banda pasante con ganancia de 20dB en el
rango de audio, (20Hz a 20KHz).

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