Filtros activos
Páginas: 9 (2073 palabras)
Publicado: 15 de septiembre de 2010
1. QUE SON FLITROS ACTIVOS
Como ya se sabe, entre las características que determinan a una señal eléctrica se encuentra la frecuencia. En muchos casos, en la práctica, a través de un circuito, puede pasar más de una señal eléctrica, es decir, pueden pasar señales eléctricas con distinta frecuencia; sin embargo, se puede dar el caso de que en determinadas circunstancias solo interesa única yexclusivamente una de las señales que pueden circular por el circuito. Esta "selección" de una señal eléctrica según la frecuencia que tenga es lo que hacen los filtros.
Al principio, los filtros estaban compuestos únicamente por elementos pasivos, es decir, resistencias, condensadores e inductancias. Sin embargo, la aparición del amplificador operacional ha traído consigo una mejora notable enla fabricación de los filtros, ya que se ha podido prescindir de las inductancias. La mejora conseguida con el cambio de inductancias por amplificadores operacionales es apreciable en lo que se refiere a respuesta, aprovechamiento de la energía (menor disipación), tamaño y peso, ya que las inductancias no se pueden integrar en un circuito y, por tanto, son elementos discretos con un tamañoconsiderable. Como desventajas de estos filtros (filtros activos RC) frente a los filtros fabricados con elementos pasivos (filtros RLC) están las limitaciones en los niveles de tensión y corriente y los efectos parásitos inducidos por los elementos activos, como por ejemplo la tensión de desplazamiento en corriente continua a la salida, la corriente de polarización en la entrada, etc. Sin embargo, enla mayoría de las aplicaciones que se dan a los filtros, las ventajas de los filtros activos RC sobre los pasivos RLC son más numerosas; de ahí que estén tomando una importancia cada vez mayor en el campo de la ingeniería. Los filtros activos son circuitos compuestos por resistencias, condensadores y amplificadores operacionales, cuya finalidad es dejar pasar a través de ellos las frecuenciaspara las que han sido diseñados, eliminando por tanto el resto de las frecuencias que no interesan. Esto se consigue atenuando o incluso llegando a anular aquellas cuya frecuencia no está en el margen de frecuencias admisible.
Existen básicamente cuatro tipos de filtros, que son: filtros pasa-bajas, pasa-altas, pasa-banda y filtros supresores de frecuencias o rechaza-banda.
Los filtros pasa-bajasson aquellos que permiten el paso de las frecuencias bajas; los pasa-altas, por el contrario, sólo permiten el paso de frecuencias altas a través de ellos; a continuación están los filtros pasa-banda que solamente permiten el paso de un determinado rango de frecuencias.
Un filtro pasa-bajas sólo permite el paso de señales con frecuencias menores a f1
Un filtro pasa-altas sólo permite elpaso de señales con frecuencias mayores a f1
En un filtro rechaza banda, las señales con frecuencias comprendidas entre f1 y f2 son las únicas que pasan
El rango de los filtros pasa-banda evidentemente dependerá de los elementos utilizados en su construcción y por tanto se podrán seleccionar según sea más conveniente.
Por último los filtros supresores de frecuencias, como su nombre indica,son capaces de atenuar o incluso eliminar frecuencias concretas.
En un filtro rechaza-banda, las señales con frecuencias comprendidas entre f1 y f2 son las únicas que no pasan
El uso de los filtros se ha incrementado considerablemente en estas dos últimas décadas hasta el punto de existir volúmenes enteros dedicados a ellos.
Esquema de un filtro pasa-banda
Como muestra puede verse unfiltro activo pasa-banda básico. Los valores de los condensadores y de las resistencias, así como las características del amplificador operacional utilizado son las que van a determinar el margen de frecuencias que pueden pasar por el filtro.
2. QUE SON FILTROS DE PRIMER ORDEN
El orden de un filtro describe el grado de aceptación o rechazo de frecuencias por arriba o por debajo, de la...
Como ya se sabe, entre las características que determinan a una señal eléctrica se encuentra la frecuencia. En muchos casos, en la práctica, a través de un circuito, puede pasar más de una señal eléctrica, es decir, pueden pasar señales eléctricas con distinta frecuencia; sin embargo, se puede dar el caso de que en determinadas circunstancias solo interesa única yexclusivamente una de las señales que pueden circular por el circuito. Esta "selección" de una señal eléctrica según la frecuencia que tenga es lo que hacen los filtros.
Al principio, los filtros estaban compuestos únicamente por elementos pasivos, es decir, resistencias, condensadores e inductancias. Sin embargo, la aparición del amplificador operacional ha traído consigo una mejora notable enla fabricación de los filtros, ya que se ha podido prescindir de las inductancias. La mejora conseguida con el cambio de inductancias por amplificadores operacionales es apreciable en lo que se refiere a respuesta, aprovechamiento de la energía (menor disipación), tamaño y peso, ya que las inductancias no se pueden integrar en un circuito y, por tanto, son elementos discretos con un tamañoconsiderable. Como desventajas de estos filtros (filtros activos RC) frente a los filtros fabricados con elementos pasivos (filtros RLC) están las limitaciones en los niveles de tensión y corriente y los efectos parásitos inducidos por los elementos activos, como por ejemplo la tensión de desplazamiento en corriente continua a la salida, la corriente de polarización en la entrada, etc. Sin embargo, enla mayoría de las aplicaciones que se dan a los filtros, las ventajas de los filtros activos RC sobre los pasivos RLC son más numerosas; de ahí que estén tomando una importancia cada vez mayor en el campo de la ingeniería. Los filtros activos son circuitos compuestos por resistencias, condensadores y amplificadores operacionales, cuya finalidad es dejar pasar a través de ellos las frecuenciaspara las que han sido diseñados, eliminando por tanto el resto de las frecuencias que no interesan. Esto se consigue atenuando o incluso llegando a anular aquellas cuya frecuencia no está en el margen de frecuencias admisible.
Existen básicamente cuatro tipos de filtros, que son: filtros pasa-bajas, pasa-altas, pasa-banda y filtros supresores de frecuencias o rechaza-banda.
Los filtros pasa-bajasson aquellos que permiten el paso de las frecuencias bajas; los pasa-altas, por el contrario, sólo permiten el paso de frecuencias altas a través de ellos; a continuación están los filtros pasa-banda que solamente permiten el paso de un determinado rango de frecuencias.
Un filtro pasa-bajas sólo permite el paso de señales con frecuencias menores a f1
Un filtro pasa-altas sólo permite elpaso de señales con frecuencias mayores a f1
En un filtro rechaza banda, las señales con frecuencias comprendidas entre f1 y f2 son las únicas que pasan
El rango de los filtros pasa-banda evidentemente dependerá de los elementos utilizados en su construcción y por tanto se podrán seleccionar según sea más conveniente.
Por último los filtros supresores de frecuencias, como su nombre indica,son capaces de atenuar o incluso eliminar frecuencias concretas.
En un filtro rechaza-banda, las señales con frecuencias comprendidas entre f1 y f2 son las únicas que no pasan
El uso de los filtros se ha incrementado considerablemente en estas dos últimas décadas hasta el punto de existir volúmenes enteros dedicados a ellos.
Esquema de un filtro pasa-banda
Como muestra puede verse unfiltro activo pasa-banda básico. Los valores de los condensadores y de las resistencias, así como las características del amplificador operacional utilizado son las que van a determinar el margen de frecuencias que pueden pasar por el filtro.
2. QUE SON FILTROS DE PRIMER ORDEN
El orden de un filtro describe el grado de aceptación o rechazo de frecuencias por arriba o por debajo, de la...
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