Filtros

Laboratorio # 7
FILTROS PASA-ALTO Y PASA-BANDA (OCTUBRE 2012)
PARDO



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Abstract— in the following laboratory will apply some concepts of capacitance and capacitors from the study of Electrical Physics and Circuits II to be applied in the analysis of analog filters and the construction of an RLC circuit. Finally, we are comparing the theoretical results, practical and simulatedfor further analysis and better construction of conclusions.

Resumen:
En el siguiente informe, se realizarán el montaje de circuitos con resistencias y condensadores, esto con el fin de observar su comportamiento en diferentes frecuencias, para su aplicación en filtros pasivos, comparando las señales entrada y de salida, y determinar las diferencias y las posibles causas de las mismas, tambiénse determinarán los posibles desfases que se presenten; así como el análisis de la manera como decae la señal en la frecuencia de corte y como todo este conjunto, determina el filtro para características de funcionamiento determinadas.


Índice de Términos— Filtros pasivos, Elementos pasivos, Filtro pasa-altos, Filtro pasa-banda, Fuente de voltaje AC.


INTRODUCCIÓN

Cualquiercombinación de elementos pasivos (R, C y L) y/o activos (transistores o amplificadores operacionales) diseñados para seleccionar o rechazar una banda de frecuencias se denomina filtro. En sistemas de comunicación, los filtros se utilizan para dejar pasar aquellas frecuencias que contengan la información deseada y rechazar las restantes. En los sistemas estereofónicos, los filtros pueden utilizarsepara aislar bandas particulares de frecuencia con el propósito de aumentar o disminuir el énfasis de la salida del sistema acústico (amplificador, bocina, etc.). Los filtros se utilizan para filtrar cualquier frecuencia no deseada, comúnmente denominada ruido, debido a las características no lineales de algunos dispositivos electrónicos o a señales captadas del medio ambiente.

Existen variostipos de filtros, entre los cuales se encuentran los filtros pasa-bajos, pasa-altos y pasa-banda. Los filtros pasa-bajos, son circuitos que no dejan pasar señales por encima de determinada frecuencia. Por el contrario, los filtros pasa-altos son circuitos RC que no dejan pasar señales por debajo a cierta frecuencia. Finalmente, están los filtros pasa-banda, el cual es una mezcla entre un pasa-bajo yun pasa-alto, el cual solo permite el paso de señales con frecuencias que estén en un rango definido por las redes RC.


Objetivos

A. OBJETIVO GENERAL

Analizar los tipos de filtros pasivos; enfocándonos en los filtros pasa-altos y pasa-banda; construyendo el modelado matemático, simulaciones y respectivos montajes en protoboard, en un circuito alimentado por fuente AC.

B. OBJETIVOSESPECÍFICOS

Realizar el modelado matemático de los filtros.
Simular el circuito electrónico a fin de obtener las gráficas de comportamiento del mismo en el dominio de la frecuencia.
Implementar los circuitos para comprobar el correcto funcionamiento de lo visto.
Observar la implicación de los elementos almacenadores de energía, en el diseño e implementación de filtros.Fundamentos Teóricos


FILTROS

Son circuitos caracterizados por una entrada y una salida de forma que en la salida solo aparecen parte de las componentes de frecuencia de la señal de entrada. Son por tanto circuitos que se pueden caracterizar por su Función de Transferencia H (ω), cumpliéndose que

y(ω)= H (ω) x(ω)


FIG 1. ESQUEMA DE SISTEMA CON UNA ENTRADA Y UNA SALIDALa función de transferencia tomará el valor 1 para una frecuencia ω si se desea que la señal pase a esa frecuencia, mientras que tomará el valor 0 si no debe pasar, diciéndose que se rechaza la señal.


TIPOS DE FILTROS

Los filtros se pueden poner en cascada hasta obtener la función que se necesite.
Tipos de filtros
Los filtros se pueden clasificar atendiendo a dos conceptos...