FILTROS ACTIVOS DE BANDA ANGOSTA.Daniel Felipe Pérez Barreto-1802447

Juan Miguel Nieto-18024Jorge Arturo Medina-18024

Universidad Militar Nueva GranadaBogotá D.C., Colombia

INTRODUCCIONLos filtros activos son circuitos que permiten el paso de una determinada banda de frecuencia mientras atenúa o disminuye todas las señales que no estén comprendidas dentro de la banda establecida, la selectividad de estos filtro se usaran para las aplicaciones de la electrónica, que en el caso de este trabajo será la marcación en teléfonos DTMF.

ABSTRAT

Active filters are circuits that allow the passage of a given frequency band while attenuating or decrease all the signs which do not fall within the established range, the selectivity of these filters are used for electronics applications, as in the case this work will be DTMF dialing phones.

OBJETIVOS

Diseñar un circuito electrónico, que permita identificar los tonos DTMF, y visualizarlos en algún dispositivo digital.

MARCO TEORICO

Los teléfonos DTMF, también llamados teléfonos de discado por tonos, utilizan un teclado matricial en lugar del disco y al pulsar cada tecla,

envían dos tonos simultáneamente a la línea telefónica con destino a la Central Telefónica. Cada fila y cada columna del teclado tienen asignada una frecuencia diferente. De este modo, cada tecla tiene asignada una combinación de un tono de la fila y de un tono de la columna a que pertenecen, que es única para cada tecla.

Estas frecuencias son identificadas por la central telefónica, esto lo hace por medio de filtros especiales, para este trabajo se usaran los filtros pasa banda de banda angosta.

Los filtros pasa banda de banda angosta se pueden definir como selectores de frecuencia, en donde, permite elegir o dejar pasar solo una determinada banda de frecuencia de entre todas las frecuencias que puede haber en un circuito. Un filtro de banda angosta está dado por:

Este tipo de circuitos se simplifica considerablemente ya que la frecuencia resonante tiene una ganancia máxima es de 0 o 1dB, A continuación se muestra la respuesta a la frecuencia de un filtro de banda angosta

De la ecuación número 1 se puede ver que la frecuencia de corte superior e inferior están ambas al 70% de la frecuencia resonante.

El funcionamiento del filtro de banda angosta tiene varias relaciones o ecuaciones que rigen estos filtros:

La ganancia tiene un valor máximo de 1 cuando en FR, siempre en cuando la resistencia de retroalimentación RF sea el doble de la resistencia de entrada R. La frecuencia resonante FR se determina mediante Rr:

Esta resistencia Rr modifica o ajusta exactamente la frecuencia resonante sin alterar el ancho de banda ni la exactitud.Ya obtenidos los valores de las resistencias R y 2R, la residencia Rr y el condensador C se puede determinar la frecuencia resonante mediante la siguiente expresión:

PROCEDIMIENTO

Antes de comenzar a diseñar se debe tener en cuenta las frecuencias DTMF:

- Primer filtro (Frecuencia 697Hz):

FR = 697 Hz.C = 22nF.B = 40.

Q = 69740

= 17.425.

R = 1

2∗π∗40∗22nF ≈ 180kΩ

2R≈ 360kΩ

Rr= 180KΩ

2∗(17.425)2−1≈ 300Ω

- Segundo filtro (Frecuencia 770Hz):

FR = 770 Hz.C = 33nF.B = 40.

Q = 77040

= 19.25.

R = 1

2∗π∗40∗33nF ≈ 120kΩ

2R≈ 240kΩ

Rr= 120KΩ

2∗(19.25)2−1≈ 160Ω

- Tercer filtro (Frecuencia 852Hz):

FR = 852 Hz.C = 22nF.B = 60.

Q = 85260

= 14.2.

R = 1

2∗π∗60∗22nF ≈ 120kΩ

2R≈ 290kΩ

Rr= 120KΩ

2∗(14.2)2−1≈ 300Ω

- Cuarto filtro (Frecuencia 941 Hz):

FR = 852 Hz.C = 22nF.B = 60.

Q = 94160

= 15.68.

R = 1

2∗π∗60∗22nF ≈ 120kΩ

2R≈ 240kΩ

Rr= 120KΩ

2∗(15.68)2−1≈ 240Ω

- Quinto filtro (Frecuencia 1209Hz):

FR = 1209 Hz.C = 22nF.B = 60.

Q = 120960

= 12.09.

R = 1

2∗π∗60∗22nF ≈ 120kΩ

2R≈ 240kΩ

Rr= 120KΩ

2∗(12.09)2−1≈ 150KΩ

- Sexto filtro (Frecuencia 1336 Hz):

FR = 1336 Hz.C = 22nF.B = 60.

Q = 133660

= 22.26.

R = 1

2∗π∗60∗22nF ≈ 120kΩ

2R≈ 240kΩ

Rr= 120KΩ

2∗(22.26)2−1≈ 120Ω

- Séptimo filtro (Frecuencia 1477 Hz):

FR = 1477 Hz.C = 8.2nF.B = 200.

Q = 1477200

= 7.385.

R = 1

2∗π∗200∗8.2nF ≈ 100kΩ

2R≈ 200kΩ

Rr= 100KΩ

2∗(7.385)2−1≈ 820Ω

BIBLIOGRAFIA1) Coughlim, Robert: Amplificadores

operacional y circuitos integrados lineales, Nueva York, 1994. (Consulta: 20/09/2015).

2) Boylestad, Robert: Teoría de circuitos y dispositivos electrónicos, México, 2009. (Consulta: 20/09/2015).