filtros pasabajas segundo orden
Páginas: 5 (1002 palabras)
Publicado: 24 de enero de 2014
I. MARCO TEORICO
FILTROS BUTTERWORTH
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.
La respuesta en frecuencia de un filtro Butterworth es muy plana (no posee ondulaciones) en labanda pasante, y se aproxima del cero en la banda rechazada. Cuando visto en un gráfico logarítmico, esta respuesta desciende linealmente hasta el infinito negativo. Para un filtro de primera orden, la respuesta varía en −6 dB por octava (−20 dB por década). (Todos los filtros de primera orden, independientemente de sus nombres, son idénticos y poseen la misma respuesta en frecuencia.) Para un filtroButterworth de segunda orden, la respuesta en frecuencia varía en −12 dB por octava, en un filtro de tercera orden la variación es de −18 dB, y así por delante. Los filtros Butterworth poseen una caída en su magnitud como una función lineal con ω.
FILTRO PASA BAJO DE SEGUNDO ORDEN
DESCRIPCIÓN Y ANÁLISIS
Este tipo de filtros en realidad a lo que se dedica es a eliminar ruidos externos,ayudan a evitar la contaminación de la red por causa de algunos ruidos
El filtro de Butterworth más básico es el típico filtro pasa 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.
Según lo mencionado antes, la respuesta en frecuencia del filtro es máximamente plana (conlas mínimas 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).
Análisis de los filtros
Los tipos de filtro más importantes en función de Q, para altavoces y audio son los siguientes:
Butterworth: Produce la respuesta en frecuencia más plana posible.
Tchebychev: Produce la caída más brusca de todas, a pesar de tener un pico de respuesta cerca de la frecuencia de corte. Este es el motivo por el que no se use demasiado.
Bessel: No decaetan rápido como los anteriores, pero produce los menores errores de fase de todos.
Linkwitz-Riley: El punto de corte no se produce a -3dB, sino a -6dB. Se construye a partir de dos filtros butterworth de orden menor. Como ventajas tiene que la respuesta es plana y sobre todo: en todo momento la reproducción de ambos drivers está en fase. Es una idea diferente a los filtros convencionales y esexclusiva del audio
DISEÑO
Los filtros Butterworth no se diseñan para mantener un ángulo de fase constante en la frecuencia de corte. Para un filtro pasa bajos básico de -20dB/década tiene un ángulo de fase de -45° en la frecuencia Wc. El filtro butterworth de -40dB/década tiene un ángulo de fase de -90° en el valor Wc y el filtro de -60db/década tiene un ángulo de fase de -135° en Wc. Por lo tanto, por cada aumento de -20dB/década, el ángulo de fase aumenta en -45° en el valor de Wc.
EL FILTRO BUTTERWORTH DE -20DB/década (PASA BAJOS)
El circuito de la fig 1.8 es un filtro activo pasa bajos muy utilizado. El Filtro se realiza en el circuito RC y el amplificador operacional se utiliza como el amplificador de ganancia unitaria.
El valor de la resistencia Rf es igual a R yse incluye para el desvío de cd.
El voltaje diferencial entre las terminales 2 y 3 es esencialmente 0 V. Por lo tanto, el voltaje que corre por el capacitor C es igual al voltaje de salida, Vo, debido a que este circuito es un seguidor de voltaje. Ei se divide entre R y C.
El voltaje del capacitor es igual a Vo y se expresa de la siguiente manera:
En la que W es la velocidad angular...
I. MARCO TEORICO
FILTROS BUTTERWORTH
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.
La respuesta en frecuencia de un filtro Butterworth es muy plana (no posee ondulaciones) en labanda pasante, y se aproxima del cero en la banda rechazada. Cuando visto en un gráfico logarítmico, esta respuesta desciende linealmente hasta el infinito negativo. Para un filtro de primera orden, la respuesta varía en −6 dB por octava (−20 dB por década). (Todos los filtros de primera orden, independientemente de sus nombres, son idénticos y poseen la misma respuesta en frecuencia.) Para un filtroButterworth de segunda orden, la respuesta en frecuencia varía en −12 dB por octava, en un filtro de tercera orden la variación es de −18 dB, y así por delante. Los filtros Butterworth poseen una caída en su magnitud como una función lineal con ω.
FILTRO PASA BAJO DE SEGUNDO ORDEN
DESCRIPCIÓN Y ANÁLISIS
Este tipo de filtros en realidad a lo que se dedica es a eliminar ruidos externos,ayudan a evitar la contaminación de la red por causa de algunos ruidos
El filtro de Butterworth más básico es el típico filtro pasa 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.
Según lo mencionado antes, la respuesta en frecuencia del filtro es máximamente plana (conlas mínimas 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).
Análisis de los filtros
Los tipos de filtro más importantes en función de Q, para altavoces y audio son los siguientes:
Butterworth: Produce la respuesta en frecuencia más plana posible.
Tchebychev: Produce la caída más brusca de todas, a pesar de tener un pico de respuesta cerca de la frecuencia de corte. Este es el motivo por el que no se use demasiado.
Bessel: No decaetan rápido como los anteriores, pero produce los menores errores de fase de todos.
Linkwitz-Riley: El punto de corte no se produce a -3dB, sino a -6dB. Se construye a partir de dos filtros butterworth de orden menor. Como ventajas tiene que la respuesta es plana y sobre todo: en todo momento la reproducción de ambos drivers está en fase. Es una idea diferente a los filtros convencionales y esexclusiva del audio
DISEÑO
Los filtros Butterworth no se diseñan para mantener un ángulo de fase constante en la frecuencia de corte. Para un filtro pasa bajos básico de -20dB/década tiene un ángulo de fase de -45° en la frecuencia Wc. El filtro butterworth de -40dB/década tiene un ángulo de fase de -90° en el valor Wc y el filtro de -60db/década tiene un ángulo de fase de -135° en Wc. Por lo tanto, por cada aumento de -20dB/década, el ángulo de fase aumenta en -45° en el valor de Wc.
EL FILTRO BUTTERWORTH DE -20DB/década (PASA BAJOS)
El circuito de la fig 1.8 es un filtro activo pasa bajos muy utilizado. El Filtro se realiza en el circuito RC y el amplificador operacional se utiliza como el amplificador de ganancia unitaria.
El valor de la resistencia Rf es igual a R yse incluye para el desvío de cd.
El voltaje diferencial entre las terminales 2 y 3 es esencialmente 0 V. Por lo tanto, el voltaje que corre por el capacitor C es igual al voltaje de salida, Vo, debido a que este circuito es un seguidor de voltaje. Ei se divide entre R y C.
El voltaje del capacitor es igual a Vo y se expresa de la siguiente manera:
En la que W es la velocidad angular...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.