Laboratorio Introducción a Los Filtros Eléctricos

8/20/2019 Laboratorio Introducción a Los Filtros Eléctricos

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LABORATORIO DE FISICA IV

Introducción a los filtros eléctricos

Carlos Quiroz !!!"!#

Dennis C$ian% "&'!"#

Instructor( Da)id *onzales

San +edro Sula, - de fe.rero del "!/


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Introducción a los fltros eléctricos

I0 Resu1en Introductorio

O.2eti)os de la e34eriencia

Verificar experimentalmente la respuesta en frecuencia de

circuitos pasivos y filtros activos. Conocer las cuatro categorías de filtros eléctricos. Determinar la respuesta de corte en los filtros pasa-alta y pasa-

baja.

Introducción

Laboratorio de física 4 Página 2


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En los circuitos RC se presenta una impedancia !"# $ue representa laoposici%n total del circuito al paso de la corriente& " ' ( !R) * +)# donde + esla reactancia& $ue puede ser inductiva !+ ' ,# o capacitiva !+c ' ,C#&ambos se miden en o/mios.

a frecuencia es , ' 01f y la reactancia 2total3 es igual a la diferencia entre lareactancia inductiva y la reactancia capacitiva !+ ' + 4 +C#& por tanto sededuce $ue la amplitud de la corriente !o voltaje# es determinada por sufrecuencia !f o ,#& esto indica $ue ciertos valores de frecuencia encontrar5ncierta oposici%n en el circuito& de manera $ue el voltaje o la corriente en lasalida se pueden atenuar arriba o debajo de una frecuencia de corte !fc#& dandolugar a un filtro. a calidad de en un filtro se asocia con el grado deinclinaci%n de la curva de atenuaci%n en la proximidad de la frecuencia decorte& a mayor pendiente se entiende $ue existe mayor calidad.



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a frecuencia de resonancia !f6# ocurre cuando existe una impedancia mínima!+ ' 6 es decir + ' +C# y se define como f6 ' !01( !C##. En este casotenemos un filtro pasa-banda& para el cual se define el anc/o de banda !7# y elfactor de calidad !8#9

8 ' +R 7 ' f68

:i la resistencia es muy grande entonces el factor de calidad es pobre& de locontrario& el filtro tiene muy buena calidad.

;n filtro es cual$uier combinaci%n en serie o en paralelo de elementos pasivos!resistores& inductores o condensadores< este tipo de filtro es llamado pasivo#yo activos !transistores o amplificadores operacionales 4amp ops4 encombinaci%n con resistores& inductores o condensadores< este tipo de filtro esllamado activo# dise=ados para rec/a>ar una banda de frecuencias. En otras



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palabras& un filtro selecciona las frecuencias $ue pueden pasar a través de unared.

Existen cuatro categorías de filtros9

• ?iltro pasa-baja<• ?iltro pasa-alta<• ?iltro pasa-banda< y&• ?iltro paro-banda !o rec/a>a-banda#.

;n filtro pasa-baja aten@a cual$uier se=al $ue tenga una frecuencia por encima de la frecuencia de corte y deja pasar las frecuencias debajo de talfrecuencia de corte. El filtro pasa-alta reali>a exactamente lo contrario< unfiltro pasa-banda est5 compuesto de un filtro pasa-baja y un filtro pasa-alta.



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?inalmente el filtro paro-banda permite el paso de frecuencias tanto altascomo bajas pero aten@a cual$uier se=al entre las dos frecuencias de corte.

;na consideraci%n importante es $ue la escala empleada en las abscisas eslogarítmica y las ordenadas es una escala lineal& y es una gr5fica de decibelesversus frecuencia. Esta gr5fica la describe la funci%n de transferencia delcircuito& $ue es la proporci%n entre el voltaje de salida y el voltaje de entrada.

;n decibel es una unidad de medici%n $ue compara dos niveles de potencia& osea $ue un decibel d7 ' 6 log6 !A0A#& donde A0 puede ser la potencia desalida y A es la potencia de entrada.



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Frecuencia 56z7 Voltios 8 Vc 51V7 *anancia

6 FGF.F6 -H.I66 G6.IJ -K.6I



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666 J.H0 -J.F6666 F.I -G.JF

66666 F.II -I.IG0G6666 F.GH -I.JI

Lanancia ' 06Mlog!VcVi#



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+arte B

Construimos el siguiente circuito !?iltro pasa-alta#9



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Frecuencia 56z7 Voltios 8 Vc 51V7 *anancia

6 H6G.N0 -K.6H66 NKG.KH -K.6G666 NJK.G -K.6G

6666 NJN.HF -K.6I66666 NHG.6N -J.FK0G6666 NN0.I -K.0N



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1 2 3 4 5 6

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

Ganancia

Frecuencia



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I0 Concl

usi

one

s



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• Comprendimos la utilidad de par5metros como el factor de calidad&anc/o de banda y frecuencia de resonancia en los filtros pasa-alta.

• ogramos aprender a como separar la frecuencia de una se=al deentrada.

• os filtros eléctricos son de utilidad para nuestra carrera ya $ue filtranlas frecuencias $ue $ueramos y esto puede ser @til para las redes& lasradios etc.

II0 Cuestionario

Oencione al menos dos aplicaciones de los filtros eléctricos.



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• En las radios& ya $ue al sintoni>ar una emisora de radio lo $ue /acemoses seleccionar la frecuencia deseada de la emisora.

• En los filtros pasa-banda una utilidad es la de eliminar ruidos $ueaparecen junto a una se=al& siempre $ue la frecuencia de ésta sea fija oconocida.

Oencione una forma alternativa de /acer un filtro eléctrico.

;na forma alternativa de /acer filtros eléctricos esta la estructura de Rauc/9



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