Filtro

Laboratorio de Analógica III
1
Introducción al diseño
de Filtros Activos
Práctica 3
Introducción al diseño de Filtros Activos

Resumen
Este reporte contiene la teoría y los
resultados obtenidos de la realización de
algunas configuraciones básicas de filtros
activos, como lo son los filtros Chebyshev,
Butterworth, bicuadrado y de capacitor
conmutado, con lo cual se pudoconocer las
ventajas y desventajas que tiene la elección
de una u otra configuración y las limitaciones
al trabajar con elementos no ideales y que
ocasiona una diferencia ligeramente
apreciable en unos casos y en otros bastante
importante.

Introducción
La teoría de los filtros es una de las áreas
mas importantes y mas usada en Electrónica
desde los orígenes, esto se debe ala
necesidad de poder controlar y limitar las
señales electrícas en el dominio de la
frecuencia, para que un sistema responda de
diferente manera para señales de una
frecuencia o de otra.
Debido a las características de los op-amp,
estos se utilizan mucho en el diseño de filtros
activos. Actualmente una de las áreas de
investigación mas importante es la de el
diseño defiltros activos que características
muy especiales para un gran número de
aplicaciones, de aquí la importancia de
empezar a introducirse en esta área.

Aspectos Teóricos
TRANSMISIÓN DE FILTRO, TIPOS Y
ESPECIFICACIÓN
Los filtros que estamos por estudiar
son circuitos lineales que se pueden
representar con la red general de dos puertos
que se muestra en la figura 1. La función detransferencia de filtro T(s) en la razón entre
el voltaje de salida Vo(s) y el voltaje de
entrada Vi(s),

) (
) (
) (
s Vi
s Vo
s T ≡ (1)

La transmisión de filtro (filtración sin
atenuación por filtrado) se encuentra al
evaluar T(s) para frecuencias físicas, s=jw, y
se puede expresar en términos de su
magnitud de la función de ganancia

) (
)( ) (
w j
e jw T jw T ϑ
= (2)

Es frecuente que la magnitud de
transmisión se exprese en decibeles en
términos de la función de ganancia


dB jw T W G , ) ( log 20 ) ( ≡ (3)

o bien, alternativamente, en términos de
la función de atenuación

dB jw T W A , ) ( log 20 ) ( − ≡ (4)

Un filtro da forma al espectro de
frecuencia de la señal de entrada, ) (jw Vi ,
según la magnitud de la función de
transferencia ) ( jw T , evitando así Vo(jw)
con un espectro

) ( ) ( ) ( jw Vi jw T jw Vo = (5) Laboratorio de Analógica III
2
Introducción al diseño
de Filtros Activos

Del mismo modo, las curvas
características de la señal se modifican a
medida que pasa por el filtro según la función
de fase del filtro ϑ (w).Fig. 1 Los filtros estudiados son circuitos lineales
representados por la red general de los puertos

Estamos interesados específicamente
aquí en filtros que realizan una función de
selección de frecuencia: pasan señales cuyo
espectro de frecuencia está dentro de una
banda especificada, y detienen señales cuyo
espectro de frecuencia cae fuera de esta
banda. Estos filtrostienen idealmente una
banda (o bandas) de frecuencia sobre las
cuales la magnitud de transmisión es unitaria
(la banda pasante del filtro) y una banda (o
bandas) de frecuencia sobre las cuales la
magnitud de transmisión es cero (la banda
suprimida del filtro). En la figura 11.2 se
describen las curvas características ideales de
los de los cuatro tipos de filtros: de paso
bajo(LP) enla figura 2(a), de paso alto
(HP) en la figura 2(b), la banda pasante
(BP) en la figura 2(c), y eliminador (BS) o
de supresión de banda en la figura 2(d).
Estas curvas características idealizadas, por
virtud de sus bordes verticales, se conocen
como respuestas del tipo de pared de
ladrillo.

ESPECIFICACIÓN DE FILTRO

El proceso de diseño de un filtro empieza
con...