Electronica

En artfculos anteriores se mencionaron las particularidades de los amplificadores operacionales y algunas de sus configuraciones mas comunes. En esta ocasi6n, por medio de los mismos dispositivos, disenaremos filtros activos, los cuales, son otra de las muchas aplicaciones de estos circuitos integrados

filtro es un circuito que n amplifica 0 permite el paso de determinadas frecuencias dentrode una banda, y atemia o rechaza las que esten fuera de esta. Los filtros son ampliamente utilizados en los circuitos electr6nicos que tengan que ver con procesamiento de senales tales como televisores , receptores de radio, aparatos telef6nicos, electrocardi6grafos, telefonia celular, computadoras, etc. Segun su aplicaci6n especifica dentro del circuito electr6nico, los filtros pueden ser pasabajos, pas a altos, pasa banda y rechaza banda. A continuaci6n indicamos las principales caracteristicas de cada una de ellos y luego los describiremos con mas detalle. Ver figura 1. • Los filtros pas a bajo : Permiten el paso de frecuencias bajas y rechazan las frecuencias altas. • Los filtros pasa alto: Permiten el paso de frecuencias altas y rechazan las frecuencias bajas. • Los filtros pasabanda: Permiten el paso de frecuencias intermedias rechazando frecuencias bajas y altas. • Los filtro rechaza banda: Elirninan frecuencias intermedias y permiten el paso de frecuencias bajas y altas.

U

Amplificadores corte ideal. Los filtros pasa bajo y pasa alto poseen solo una frecuencia de corte, rnientras que los filtros pasa banda y rechaza banda disefiados para banda ancha poseen dos . Lafrecuencia de corte de los filtros activos es seleccionada por medio de los condensadores y resistores de las redes RC que acompafian al amplificador operacional. En cualquiera de los filtros mencionados, la formula para el calculo de las frecuencias de corte es la siguiente si no e ha indicado otra :
1 fc= 2RC

operaciJ-ales.

Parte 4

Respuesta ideal

~

donde : fc : Frecuenci~ decorte R : Valor en ohrnios del resistor C : Valor en faradios del capacitor Como podemos observar, es posible calcular la frecuencia de corte si conocemos el valor del capacitor y del resistor, 0 hallar el valor de uno de estos componentes si conocemos la frecuencia de corte. En caso de entrar a disefiar un filtro, es muy practico dejar el resistor como incognita, ya que el valor de este puedeconseguirse de una manera mas facil, y si el resultado no es un valor estandar,

OJ

.--/

Respuesta real

Figura 2. Frecuencia curva de respuesta

de corte (fc) y

Los filtros, tambien pueden ser activos 0 pasivos, segun los elementos utilizados para su construccion. Los filtros pasivos son elaborados par medio de inductores, capacitores y resistores, que en ocasiones pueden ser muyvolurninosos y costosos, ocupando un gran espacio en los circuitos electronicos. Un filtro activo, hace uso de los dispositivos basicos activos como los amplificadores operacionales, con los cuales se pueden disefiar filtros con mejores respuestas, en un espacio mas reducido y con costos supremamente bajos. En este articulo, solo mostraremos las diferentes configuraciones para filtros activos. Dentro delos parametros generales de los filtros, podemos mencionar algunos de los mas importantantes como la frecuencia de corte, la curva de respuesta, la ganancia, el ancho de banda y el factor de cali dad. Cada uno de ellos sera descrito a medida que el tema 10 amerite. Frecuencia de corte 0 frecuencia central y curva de respuesta La frecuencia de corte, es la frecuencia en la cual, teoricamente elfiltro cambia su modo de funcionamiento, ya sea para permitir el paso de las siguientes frecuencias dejando pasar unicamente las frecuencias anteriores, o viceversa. En la practica este cambio sucede lentamente. Alrededor de la frecuencia de corte se experimenta una curva, figura 2, de modo que las frecuencias cercanas a este punto, sufren atenuaciones o amplificaciones leves, 10 cual· hace que la...