Filtros activos con amplificadores operacionales

Filtros Activos con Amplificadores Operacionales
Electrónica Analógica 1º Desarrollo de Productos Electrónicos

Filtros Activos con A.O.
• • • • 1.- Introducción. 2.- Filtros Pasivos. 3.- Filtros Activos con A.O. 4.- Bibliografía básica.

Filtros Activos con A.O.

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1.- Introducción.
• • • • 1.1.- Tipos de filtrado. 1.2.- Ganancia. 1.3.- Frecuencia decorte. 1.4.- Orden del filtro.

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1.1.- Tipos de filtrado.
• Filtro Paso Bajo.
A(dB)

• Filtro Paso Alto
A(dB)

-3

-3

f1

f

f1

f

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1.1.- Tipos de filtrado.
• Filtro Pasa Banda.
A(dB)

• Filtro Para Banda
A(dB)

-3

-3

f1

f2

f

f1

f2f

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1.1.- Tipos de filtrado.
• Filtro Sintonizado.
A(dB)

• Filtro de eliminación de frecuencia (Notch)
A(dB)

f1

f

f1

f

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1.2.- Ganancia (A).
• Es la relación entre la señal de salida del filtro y la señal de entrada, ambas a la misma frecuencia. • Se sueleexpresar en decibelios.
Ganancia:
A= vS ( f ) vE ( f )

Ganancia en dB:

A(dB) = 20 · log

vS ( f ) vE ( f )

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1.3.- Frecuencia de corte
• Suponiendo una ganancia en la banda de paso de 1 (0 dB), es la frecuencia a la que la ganancia es:
A= 1 = 0,707 2
1 = −3,0103 2

• Expresado en decibelios: A(dB) = 20 · log

• Engeneral, es la frecuencia a la cual obtenemos 3 dB menos que en la banda de paso.
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1.4.- Orden del filtro.
• Cuando la frecuencia se multiplica o divide por dos, se llama octava. • Cuando la frecuencia se multiplica o divide por diez, se llama década. • Según el orden del filtro, sabemos cuanto atenúa por cada octava o cada década a partir de lafrecuencia de corte. • En octavas, atenúa 6 dB/octava multiplicado por el orden del filtro. • En décadas, atenúa 20 dB/década multiplicado por el orden del filtro.
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1.4.- Orden del filtro.
• Filtro de primer orden:
– Atenúa 6 dB/octava ó 20 dB/década.

• Filtro de segundo orden:
– Atenúa 12 dB/octava ó 40 dB/década.

• Filtro de tercerorden:
– Atenúa 18 dB/octava ó 60 dB/década.

• Filtro de cuarto orden:
– Atenúa 24 dB/octava ó 80 dB/década.

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2.- Filtros pasivos
2.1.- Filtro Paso Bajo.
R

2.2.- Filtro Paso Alto.
C

vE

C

vS

vE

R

vS

• Ambos son de 1er orden. • Frecuencia de corte: f c =
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1 2 π RC
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2.- Filtros pasivos.
• Con filtros pasivos es posible realizar cualquier tipo de filtro. • En la mayoría de los casos se produce atenuación incluso en las bandas de paso. • Por este motivo, es mejor utilizar filtros activos con A.O. si el ancho de banda y la potencia de trabajo lo permiten.

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3.- Filtros Activoscon A.O.
• • • • • 3.1.- Ventajas. 3.2.- Filtros paso bajo y paso alto. 3.3.- Filtro pasa banda. 3.4.- Filtro para banda. 3.5.- Filtro “Notch”.

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3.- Filtros Activos con A.O.
• 3.1.- Ventajas:
– Además de filtrar pueden amplificar. – Adaptación de impedancias. – Podemos controlar otros parámetros como el factor de calidad, selectividad,tipo de filtro, etc. – Existen muchos montajes distintos para la realización de filtros similares.

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3.2.- Filtros P. Alto y P. Bajo de 1er orden
Filtro Paso Bajo.
R1 R2

Filtro Paso Alto.
R1 R2

vE R3 C

vS

vE C R3

vS

• Frecuencia de corte:

fc =

1 2 π R3C

 R  • Ganancia: AV = 1 + 2   R1 ...