Filtros_LFG_III 4

Filtros
Los filtros son redes que permiten el paso o detienen el
paso de un determinado grupo de frecuencias (banda de
frecuencias).

Tipos de filtro:
-

filtros paso bajo
filtros paso alto
Filtros pasa banda
Filtros supresor de banda

En los filtros paso bajo y paso alto, una de
sus principales característica es su frecuencia de
corte, que delimita el grupo de las frecuencias que
pasan o nopasan por el filtro.
En el filtro paso bajo pasarán las frecuencias por
debajo de la frecuencia de corte y en el filtro paso
alto pasarán las frecuencias por encima de la
frecuencia de corte.
- En los filtros pasa banda,
banda
las principales características son:
- frecuencia central
- ancho de banda
- factor de calidad

La curva A (en negro):
- muestra una frecuencia central fo (frecuencia deresonancia)
- ancho de banda va de f1 a f2.
La curva B (en rojo):
- muestra una frecuencia central fo (frecuencia de
resonancia)
- ancho de banda va de f3 a f4.
Las dos curvas son de dos filtros con la misma
frecuencia central.

Las frecuencias utilizadas para determinar el ancho
de banda (f1, f2, f3, f4) se llaman frecuencias de
corte o frecuencias de mediana potencia y se
obtienen cuando la amplitudde la onda cae en 3
decibeles de su máxima amplitud. Ver el Gráfico

Factor de calidad de un filtro eléctrico
La curva B muestra un filtro de mayor selectividad,
pues las frecuencias de corte están mas cerca de la
frecuencia central fo (ver la amplitud de la salida
del filtro). En este caso el ancho de banda del
filtro es menor.
La curva A muestra un filtro de menor selectividad,
pues susfrecuencias están más alejadas de la
frecuencia central, pero su ancho de banda es
mayor.
Para encontrar el factor de calidad de un filtro se
utiliza la fórmula: Q = fo/AB
Donde:
fo = frecuencia de resonancia
AB = ancho de banda (f2 - f1) o (f4 - f3).
En este caso el factor de calidad del filtro B es mayor.

Filtro Paso Bajo ideal

El filtro paso bajo ideal es un circuito formado por
una resistor y uncapacitor, que permite el paso de
las frecuencias por debajo de la frecuencia de corte
(Fc) y elimina las que sean superiores a ésta.

Filtro Pasivo paso bajo Real

la frecuencia. Para altas frecuencias XC es baja
logrando con esto que las señales de estas
frecuencias sean atenuadas.
En cambio a
bajas
frecuencias (por debajo de la frecuencia de corte) la
reactancia capacitiva es grande, lo que causaque
estas frecuencias no se vean afectadas o son
afectadas muy poco por el filtro.
Con la ley de Ohm:
- Vin = I x Z = I x (R2 + XC2) 1/2
- Vo = I x XC
- Vo = Vin / ( 1 + (2 x π x RC)2 )1/2
donde Z = Impedancia
La frecuencia de corte es aquella donde la amplitud
de la señal entrante cae hasta un 70.7 % de su valor
máximo. Y esto ocurre cuando XC = R. (reactancia
capacitiva = resistencia)
Si XC =R, la frecuencia de corte será: Fc = 1 / (2 x π x
RC)

La banda de frecuencias por debajo de la frecuencia
de corte se llama Banda de paso,
paso y la banda de
frecuencias por encima de Fc se llama Banda de
atenuación.
atenuación.

Filtro RL (resistor
(resistor - inductor)
inductor) paso bajo
Filtro ideal y real
Un filtro paso bajo RL es un circuito formado por
una resistencia y una bobinaconectados en serie
de manera que este permite solamente el paso de
frecuencias
por
debajo
de
una
frecuencia
en particular llamada frecuencia de corte (Fc
Fc)
Fc y
elimina las frecuencias por encima de esta
frecuencia.
Estos filtros RL no son perfectos por lo que se hace el
análisis en el caso ideal y el caso real.

Filtro Paso Bajo ideal
El filtro paso bajo ideal es un circuito formado por
unaresistencia y una bobina, que permite el paso
de las frecuencias por debajo de la frecuencia de
corte (Fc) y elimina las que sean superiores a ésta.
(ver figura)

Filtro Pasivo paso bajo Real
La reactancia inductiva (XL) cambia con la
frecuencia. Para altas frecuencias XL es alta
logrando con esto que las señales de estas
frecuencias
sean
atenuadas.
En cambio a bajas frecuencias (por debajo de la...