Reporte 3 Filtros Activos

Filtros activos
Ramos Buenfil Efraín; Ramírez López Jorge Iván; Llamas Pérez José Carlos
Dr. Manuel May Alarcón
Universidad Autónoma del Carmen.
Facultad de Ingeniería, Campus III.

RESUMEN: En la siguiente práctica se pretende construir y diseñar los cuatro tipos de filtros activos, siendo así capaces de identificar las cuatro clasificaciones de filtros y de igual manera lograr desarrollar lahabilidad para dibujar la curva de respuesta en frecuencia que muestren las bandas de frecuencia que pasan y las que se detienen. Esta práctica es un principio básico de múltiples aplicaciones a sistemas como por ejemplo de ecualizadores estéreo, se emplean para atenuar o aumentar circuitos de audio, generadores electrónicos de música, instrumentos sísmicos, circuitos de comunicaciones y enlaboratorios de investigación para estudiar los componentes de frecuencias de señales tan diversas como las ondas cerebrales, electrocardiogramas incluso hasta vibraciones mecánicas, etc., siendo así los filtros parte fundamental de los circuitos electrónicos, en otras palabras se puede decir que se utilizan en aplicaciones que van de los circuitos de audio a los sistemas de procesamiento de señalesdigitales.

I. Introducción
II.
III. Los filtros son circuitos que permiten el paso de una determinada banda de frecuencias mientras atenúan todas las señales que no estén comprendidas dentro de esta banda. Existen filtros activos y pasivos, en esta práctica solo se realizaran filtros activos. En los filtros activos, se utilizan transistores o amplificadores operacionales además de resistencias,inductores y capacitores. Existen cuatro tipos de filtros: Pasa bajas, Pasa altas, Pasa banda y Rechaza banda o también conocidos como de muesca. Cada tipo de filtro cuenta con su grafica de la respuesta a la frecuencia. Los filtros electrónicos se utilizan en muchos dispositivos que trabajan con señales (generalmente de voltaje y que pueden ser análogas o digitales), ya que estas pueden tenerdiferentes valores de frecuencias, que pueden ser o no deseables en la aplicación a implementar. Con ellos se puede eliminar señales no deseadas que estén a determinadas frecuencias (armónicos, ruido, portadoras, etc.), permitiendo manejar las señales que interesan.
IV.
V. En comparación con los pasivos, los filtros activos poseen una serie de ventajas:
VI.
VII. *Permiten eliminar las inductanciasque, en bajas frecuencia, son voluminosas pesadas y caras.
VIII. *Facilitan el diseño de filtros complejos mediante la asociación de etapas simples.
IX. *Proporcionan una gran amplificación de la señal de entrada (ganancia), lo que es importante al trabajar con señales de niveles muy bajos.
X. *Facilidad en los ajustes, actuando simplemente sobre el elemento activo.
XI.
XII. Por otro lado tieneuna serie de inconvenientes:
XIII.
XIV. *Exige una fuente de alimentación
XV. *Su respuesta de frecuencia está limitada por la capacidad de los A.O utilizados.
XVI. *Es imposible su aplicación en sistemas de media y alta potencia.
XVII.
XVIII. Los circuitos resonantes activos pueden tener un coeficiente de sobretensión (factor de calidad Q) tan grande como se desee. Por consiguiente,teóricamente se pueden realizar filtros activos con las características que se quieran; pero esto no es posible en la práctica, ya que cuanto mayor sea el coeficiente de sobretensión mayor será también el riesgo de oscilación espontánea, es decir, su inestabilidad. El riesgo de inestabilidad es el principal inconveniente de los filtros activos, y también es el factor que limita sus características y suaplicación.
XIX. A continuación se mostraran conceptos importantes de dispositivos usados en la práctica y de palabras claves para una mayor comprensión de este reporte:
XX.
XXI. Amplificador Operacional: Los amplificadores operacionales son circuitos semiconductores cuyas características de funcionamiento los hacen muy versátiles, y con ellos se pueden resolver diversos tipos de problemas...