Practicas Filtros
Páginas: 5 (1215 palabras)
Publicado: 27 de noviembre de 2014
PRACTICA 4. FILTRO ACTIVO PASA-BAJOS
OBJETIVO
El alumno implementara un circuito eléctrico en base a la configuración de los filtros analógicos, que cumpla con las características de un filtro activo pasa bajos.
MARCO TEORICO
Un filtro se puede definir como un dispositivo electrónico utilizado para separar señales en base a su frecuencia. La función defiltrado consiste en seleccionar señales conteniendo frecuencias de interés para su utilización. Los filtros activos han mejorado la función de filtrado con la inclusión de amplificadores operacionales al proporcionar ganancias y respuestas a la frecuencia más tajante que las proporcionadas por los filtros tradicionales implementados con dispositivos pasivos, además mejoranmucho las características de estabilidad y acoplamiento electrónico y de adquisición de datos.
Las ventajas más importantes de los filtros activos son:
Costo, ya que no necesitan inductores de alta precisión, simplemente se utilizan amplificadores operacionales, resistencias y capacitores.
La modulación de etapas en cascada y/o paralelo hacen que los filtros activossean elementos muy sencillos y versátiles para su implantación en sistemas de instrumentación. Diversas etapas de filtros pueden conectarse en serie o en paralelo para producir respuestas más tajantes, más selectivas y de mejor estabilidad.
La limitación de ancho de banda. Para los amplificadores operacionales comunes utilizados en sistemas de instrumentación, estos noresponden a frecuencias arriba de los 100 Mhz.
FILTRO PASA BAJAS.- Este filtro permite el paso de una banda de frecuencias que va desde CD hasta una cierta frecuencia
Fig. 4.1
MATERIAL Y EQUIPO
Utilice el material descrito en la tabla 4.1, para realizar la práctica correspondiente. Recuerde que este material es de solo referencia, pudiendo utilizar otros valoresmientras justifique y explique el funcionamiento del circuito.
NOMBRE
CANTIDAD
VALOR
TOLERANCIA
DESCRIPCION
R1
1
16KOhms
5%
Resistor
C1
1
10nF
5%
Capacitor
OpAmp
1
LM358-741
Equivalent
OpAmp Ideal
R2
1
9.1KOhms
5%
Resistor
R3
1
1KOhms
5%
Resistor
Protoboard
1
Tarjeta para prototipos
Fuentes de Voltaje
1
Fuente dual V+, V-, GndPuntas de prueba
Varias
Banana caiman, Osciloscopio
Cables para conexión
Varios
Llamados comunmente puentes
Osciloscopio
1
Digital
DESARROLLO
En la siguiente figura 4.2 se muestra la configuración o topología de un filtro básico de primer orden, realice el circuito práctico en su Protoboard.
Fig. 4.2
La grafica 4.1 muestra la respuestadel filtro con respecto a la frecuencia y los decibeles.
Grafica 4.1
La grafica 4.2 muestra la respuesta del filtro con respecto a la frecuencia y el tiempo.
Grafica 4.2
COMPLEMENTE LA SIGUIENTE TABLA
FRECUENCIA (Hz)
GANANCIA(V/V)
GANANCIA (dB)
FASE (Grados)
0.001
10
20
0
10
-0.576
100
9.95
19.956
200
-11.47500
8.93
19.017
1000
7.052
-45.152
2018
12.91
-63.764
10000
0.99
100000
-20.046
-89.43
Tabla 4.2
REQUERIMIENTOS
1.- Llene la tabla 4.2 cubriendo los espacios vacíos con los valores de los parámetros encontrados, después de calcularlos.
2.-Indique en la tabla cual frecuencia corresponde a la de corte en el filtro.
3.- En la gráfica 4.1y 4.2 de la sección anterior, ubique en qué punto se encuentra la frecuencia de corte, localice una década antes y una década después la atenuación en decibeles.
4.- Con base a lo observado en el comportamiento describa con sus propias palabras en la sección de resultados y conclusiones el funcionamiento del filtro activo pasa bajos.
CONCLUSIONES Y RESULTADOS...
PRACTICA 4. FILTRO ACTIVO PASA-BAJOS
OBJETIVO
El alumno implementara un circuito eléctrico en base a la configuración de los filtros analógicos, que cumpla con las características de un filtro activo pasa bajos.
MARCO TEORICO
Un filtro se puede definir como un dispositivo electrónico utilizado para separar señales en base a su frecuencia. La función defiltrado consiste en seleccionar señales conteniendo frecuencias de interés para su utilización. Los filtros activos han mejorado la función de filtrado con la inclusión de amplificadores operacionales al proporcionar ganancias y respuestas a la frecuencia más tajante que las proporcionadas por los filtros tradicionales implementados con dispositivos pasivos, además mejoranmucho las características de estabilidad y acoplamiento electrónico y de adquisición de datos.
Las ventajas más importantes de los filtros activos son:
Costo, ya que no necesitan inductores de alta precisión, simplemente se utilizan amplificadores operacionales, resistencias y capacitores.
La modulación de etapas en cascada y/o paralelo hacen que los filtros activossean elementos muy sencillos y versátiles para su implantación en sistemas de instrumentación. Diversas etapas de filtros pueden conectarse en serie o en paralelo para producir respuestas más tajantes, más selectivas y de mejor estabilidad.
La limitación de ancho de banda. Para los amplificadores operacionales comunes utilizados en sistemas de instrumentación, estos noresponden a frecuencias arriba de los 100 Mhz.
FILTRO PASA BAJAS.- Este filtro permite el paso de una banda de frecuencias que va desde CD hasta una cierta frecuencia
Fig. 4.1
MATERIAL Y EQUIPO
Utilice el material descrito en la tabla 4.1, para realizar la práctica correspondiente. Recuerde que este material es de solo referencia, pudiendo utilizar otros valoresmientras justifique y explique el funcionamiento del circuito.
NOMBRE
CANTIDAD
VALOR
TOLERANCIA
DESCRIPCION
R1
1
16KOhms
5%
Resistor
C1
1
10nF
5%
Capacitor
OpAmp
1
LM358-741
Equivalent
OpAmp Ideal
R2
1
9.1KOhms
5%
Resistor
R3
1
1KOhms
5%
Resistor
Protoboard
1
Tarjeta para prototipos
Fuentes de Voltaje
1
Fuente dual V+, V-, GndPuntas de prueba
Varias
Banana caiman, Osciloscopio
Cables para conexión
Varios
Llamados comunmente puentes
Osciloscopio
1
Digital
DESARROLLO
En la siguiente figura 4.2 se muestra la configuración o topología de un filtro básico de primer orden, realice el circuito práctico en su Protoboard.
Fig. 4.2
La grafica 4.1 muestra la respuestadel filtro con respecto a la frecuencia y los decibeles.
Grafica 4.1
La grafica 4.2 muestra la respuesta del filtro con respecto a la frecuencia y el tiempo.
Grafica 4.2
COMPLEMENTE LA SIGUIENTE TABLA
FRECUENCIA (Hz)
GANANCIA(V/V)
GANANCIA (dB)
FASE (Grados)
0.001
10
20
0
10
-0.576
100
9.95
19.956
200
-11.47500
8.93
19.017
1000
7.052
-45.152
2018
12.91
-63.764
10000
0.99
100000
-20.046
-89.43
Tabla 4.2
REQUERIMIENTOS
1.- Llene la tabla 4.2 cubriendo los espacios vacíos con los valores de los parámetros encontrados, después de calcularlos.
2.-Indique en la tabla cual frecuencia corresponde a la de corte en el filtro.
3.- En la gráfica 4.1y 4.2 de la sección anterior, ubique en qué punto se encuentra la frecuencia de corte, localice una década antes y una década después la atenuación en decibeles.
4.- Con base a lo observado en el comportamiento describa con sus propias palabras en la sección de resultados y conclusiones el funcionamiento del filtro activo pasa bajos.
CONCLUSIONES Y RESULTADOS...
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