Filtros electronicos

FILTROS ELECTRONICOS
Un filtro eléctrico o filtro electrónico es un elemento que discrimina una determinada frecuencia o gama de frecuencias de una señal eléctrica que pasa a través de él, pudiendo modificar tanto su amplitud como su fase.
Los filtros son redes que permiten el paso o detienen el paso de un determinado grupo de frecuencias (banda de frecuencias).
Las características quedefinen un filtro vienen determinadas por los siguientes conceptos:
Función de transferencia
Con independencia de la realización concreta del filtro (analógico, digital o mecánico) la forma de comportarse de un filtro se describe por su función de transferencia. Ésta determina la forma en que la señal aplicada cambia en amplitud y en fase al atravesar el filtro. La función de transferencia elegidatipifica el filtro. Algunos filtros habituales son:
*Filtro de Butterworth
Con una banda de paso suave y un corte agudo. El filtro de Butterworth es uno de los filtros electrónicos más básicos, diseñado para producir la respuesta más plana que sea posible hasta la frecuencia de corte. En otras palabras, la salida se mantiene constante casi hasta la frecuencia de corte, luego disminuye a razón de20n dB por década (ó ~6n dB por octava), donde n es el número de polos del filtro.
Historia
Fue descrito por primera vez por el ingeniero británico S. Butterworth, (quien rehusó expresamente publicar su primer nombre; se piensa que es Stephen) en su libro "On the Theory of Filter Amplifiers", Wireless Engineer (también llamado Experimental Wireless and the Radio Engineer), vol. 7, 1930, pp.536-541.

Descripción
El filtro de Butterworth más básico es el típico filtro paso bajo de primer orden, el cual puede ser modificado a un filtro pasa alto o añadir en serie otros formando un filtro pasa banda o elimina banda y filtros de mayores órdenes.

Filtros de Butterworth de varios órdenes
Según lo mencionado antes, la respuesta en frecuencia del filtro es máximamente plana (con lasmínimas ondulaciones) en la banda pasante. Visto en un diagrama de Bode con escala logarítmica, la respuesta decae linealmente desde la frecuencia de corte hacia menos infinito. Para un filtro de primer orden son -20 dB por década (aprox. -6dB por octava).
El filtro de Butterworth es el único filtro que mantiene su forma para órdenes mayores (sólo con una caída de más pendiente a partir de lafrecuencia de corte).
Este tipo de filtros necesita un mayor orden para los mismos requerimientos en comparación con otros, como los de Chebyshev o el elíptico.
Diseño [editar]
Si llamamos H a la respuesta en frecuencia, se debe cumplir que las 2N-1 primeras derivadas de sean cero para Ω = 0 y . Únicamente posee polos y la función de transferencia es:

Donde N es el orden del filtro, Ωc es lafrecuencia de corte (en la que la respuesta cae 3 dB por debajo de la banda pasante) y Ω es la frecuencia analógica compleja (Ω=j w).

El diseño es independiente de la implementación, que puede ser por ejemplo mediante células de Sallen-Kay o Rauch, componentes discretos, etc.

*Filtro de Chebyshov
Con un corte agudo pero con una banda de paso con ondulaciones. Los filtros de Chebyshov son un tipode filtro electrónico, puede ser tanto analógico como digital.
Historia
Nombrados en honor de Pafnuti Chebyshov, están relacionados con los filtros de Butterworth. Este nombre se debe a que sus características matemáticas se derivan del uso de los polinomios de Chebyshov.

PD: Realmente el filtro de Chebyshov no fue diseñado por Chebyshov sino por Albert robles
Descripción [editar]
En losfiltros de Chebyshov lo que ocurre es que consiguen una caída de la respuesta en frecuencia más pronunciada en frecuencias bajas debido a que permiten más rizado que otros filtros en alguna de sus bandas. Se conocen dos tipos de filtros de Chebyshov los cuales son:

Filtros de Chebyshov de tipo I
Son filtros que únicamente tienen polos, presentan un rizado constante en la banda pasante y...