procesamiento digital

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FILTROS ACTIVOS
Definición:
Un filtro eléctrico es un cuadripolo capaz de atenuar determinadas
frecuencias del espectro de la señal de entrada y permitir el paso de las
demás.
Se denomina espectro de una señal a su descomposición en una escala de
amplitudes respecto de la frecuencia, y se hace por medio de las series de
Fourier o con el analizador de espectro. Obsérvese que mientrasel
osciloscopio es un instrumento que analiza la señal en relación con el
tiempo, el analizador lo hace por medio de las series de Fourier o con el
analizador de espectro. Obsérvese que mientras el osciloscopio es un
instrumento que analiza la señal en relación con el tiempo, el analizador lo
hace con relación a la frecuencia.
En el presente capítulo estudiaremos los filtros activos cuando laseñal que
se aplica a la entrada es senoidal.
VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOS FILTROS ACTIVOS
En comparación con los pasivos, los filtros activos poseen una serie de
ventajas:
a.
Permiten eliminar las inductancias que, en bajas frecuencias, son
voluminosas, pesadas y caras.
b.
Facilitan el diseño de filtros complejos mediante la asociación de
etapas simples.
c.
Proporcionan una granamplificación de la señal de entrada
(ganancia), lo que es importante al trabajar con señales de niveles muy
bajos.
d.

Permiten mucha flexibilidad en los proyectos.

Por otro lado, tienen una serie de inconvenientes:
a.

Exigen una fuente de alimentación.

b.
Su respuesta de frecuencia está limitada por la capacidad de los AO
utilizados.

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c.
Es imposible su aplicación ensistemas de media y alta potencia (por
ejemplo, en los filtros que emplean los conversores e inversores
construidos con tiristores que se utilizan en la industria).
A pesar de estas limitaciones, los filtros activos prestan cada vez un mayor
servicio en el campo de la electrónica, especialmente en las áreas de
instrumentación y telecomunicaciones.
Dentro de la primera es
interesante destacar laelectromedicina o bioelectrónica, cuyos equipos
hacen gran uso de ellos, principalmente cuando operan en bajas
frecuencias.
CLASIFICACION:
Los filtros pueden clasificarse atendiendo a tres aspectos:
-

a la función que llevan a cabo,
a la tecnología empleada,
a la función matemática utilizada para conseguir la curva
de respuesta.

Al primer grupo pertenecen los cuatro tipossiguientes:
I FUNCION QUE LLEVAN A CABO
a.

Filtro pasa bajo (PB)
Sólo permite el paso de las frecuencias inferiores a una determinada
fc (denominada de corte). Las frecuencias superiores resultan atenuadas.
b.

Filtro pasa alto (PA)
Deja pasar las frecuencias que se hallan por encima de una
determinada fc (de corte) atenuando las inferiores.
c.

Filtro pasa banda (PBANDA)
Permite el paso delas frecuencias situadas dentro de una banda
delimitada por una frecuencia de corte inferior (fc1) y otra superior (fc2).
Las frecuencias que estén fuera de esta banda son atenuadas.
d.

Filtro de rechazo de banda (RB)
Permite el paso de las frecuencias inferiores o superiores a dos
frecuencias determinadas, que se denominan de corte inferior (fc1) y
superior (fc2), respectivamente.
Sonatenuadas las frecuencias
comprendidas en la banda que delimitan fc1 y fc2.

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Dentro del segundo grupo los filtros se clasifican atendiendo a la
tecnología empleada:
II TECNOLOGIA EMPLEADA
a:

Filtros pasivos:

Están construidos exclusivamente con elementos pasivos como
resistencias, condensadores y bobinas. Estos filtros son inviables en bajas
frecuencias al exigir inductanciasmuy grandes.
b.

Filtros activos:

Constan de elementos pasivos asociados a otros activos (válvulas,
transistores o amplificadores operacionales).
La primera generación de estos filtros utilizaba las válvulas, por lo
que tenían un consumo de potencia muy alto, ruidos, baja ganancia, etc..
La segunda empleaba transistores como elementos activos y,
aunque tenía más ventajas que la...