INFORME TEORICO FILTROS Víctor Alfonso Oñate Juan Pablo Leiva Rocha Katherine mayarlipa m ayarlipardo rdo SENA CEET
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Bogotá, 6 de agosto de 2011 Resumen En la siguiente practica básicamente se realizara la aplicación de los conceptos básicos de Filtros, definición de filtros etc. así como la correcta utilización de los instrumentos de medida tales como el osciloscopio. De igual manera estudiaremos los diferentes términos tales como Ganancia Frecuencia dBm y demás términos relacionados con el tema, de igual manera estaremos haciendo los respectivos cálculos, y posteriores mediciones y simulaciones para comparar los datos que hallan sido calculados correctamente . Palabras claves²Filtro, cálculos, cálculos, Circuito, Montaje, Resistencia, Voltaje
Figura 1.
following practices basically performed Abstract The the application of the basics offilters, filter definition and so on. and the correct use of measuring instrumentssuch as oscilloscope. Likewise, study the different terms such as dBmFrequency Gain and other terms related to the subject, just as we will be doingthe respective calculations and subsequent measurements and simulations tocompare the data are calculated correctly.
Keywords -Filter, calculations, Circuit Assembly, Resistance, Voltage, low pass, high pass
I.
Con independencia de la realización concreta del filtro (analógico, digital o mecánico) la forma de comportarse de un filtro se describe por su función de transferencia. Ésta determina la forma en que la señal aplicada cambia en amplitud y en fase al atravesar el filtro. La función de transferencia elegida tipifica el filtro. Algunos filtros habituales son: Filtro d-e Butterworth , con una banda de paso suave y un corte agudo. Filtro de Chebyshev, con un corte agudo pero con una banda de paso con ondulaciones Filtros elípticos o filtro de Cauer , que consiguen una zona de transición más abrupta que los anteriores a costa de oscilaciones en todas sus bandas Filtro de Bessel , que, en el caso de ser analógico, aseguran una variación de fase constante
INTRODUCCIÓN
Filtro electrónico Un filtro eléctrico o filtro electrónico es un elemento que discrimina una determinada frecuencia o gama de frecuencias de una señal eléctrica que pasa a través de él, pudiendo modificar tanto su amplitud como su fase .
II.
CUERPO DEL INFORME
Marco teórico: 2.1.1 filtro paso alto (HPF) :es un tipo de filtro electrónico en cuya respuesta en frecuencia se atenúan las componentes de baja frecuencia pero no las de alta frecuencia, éstas incluso pueden amplificarse en los filtros activos. La alta o baja frecuencia es un término relativo que dependerá del diseño y de la aplicación.
Figura 2.
debajo, de la respectiva frecuencia de corte. Un filtrode primer orden, cuya frecuencia de corte sea igual a (F), presentará una atenuación de 6 dB en la primera octava (2F), 12 dB en la segunda octava (4F), 18 dB en la tercera octava (8F) y así sucesivamente. Uno de segundo orden tendría el doble de pendiente (representado en escala logaritmo. Elorden de un filtro describe el grado de aceptación o rechazo de frecuencias por arriba o por debajo, de la respectiva frecuencia de corte. Un filtro de primer orden, cuya frecuencia de corte sea igual a(F), presentará unaatenuaciónde 6 dB en la primera octava(2F), 12 dB en la segunda octava (4F), 18 dB en la tercera octava (8F) y así sucesivamente. Uno de segundo orden tendría el doble de pendiente (representado en escala logarítmica. Ica).
Un f iltro pasa bajo:corresponde a un filtro caracterizado por permitir el paso de las frecuencias más bajas y atenuar las frecuencias más altas. El filtro requiere de dos terminales de entrada y dos de salida, de una caja negra, también denominada cuadripolo o bipuerto, así todas las frecuencias se pueden presentar a la entrada, pero a la salida solo estaránpresentes las quepermita pasar el filtro. De la teoría se obtiene que los filtros están caracterizados por sus funciones de transferencia, así cualquier configuración de elementos activos o pasivos que consigan cierta función de transferencia serán considerados un filtro de cierto tipo
2.1. 2
Figura 5.
III. Figura 3. f iltro paso band a: es un tipo de filtro electrónico que deja pasar un determinado rango de frecuencias de una señal y atenúa el paso del resto.
2.1.3
1
OBJETIVO
El objetivo del presente trabajo es cemprender y analizar el comportamiento de los filtros electrónicos teniendo en cuenta el tipo de filtro que se va a utilizar y el orden en el que se encuentre . IV.
FILTROS PASA BAJO 1ER Y 2DO ORDEN
A. Filtro pasa bajo 1er orden
Figura 4.
orden:El orden de un filtro describe el grado de aceptación o rechazo de frecuencias por arriba o por
2.1. 4
Figura 6.
Figura 10.
Figura 7 . B. Filtro pasa bajo 2d o or den
Figura 11. D. Filtro pasa alto se gund o or den
Figura 8.
Figura 1 2.
Figura 9. C. Filtro pasa alto Primer or den
Figura 13.
Finalmente se realiza una tabla comparativa de los resultados teoricos, simulados y practicos de cada circuito anteriormente descrito. Filtro Pasabaja 1er Or den Simulacion
Calculos
Fr ecuencia
Ganancia An gulo de An gulo de (Db) At enuacion At enuacion
1KHz 2 KHz
-3 ,03 -7 ,03
-45 , 2 -63 ,7
-45 ,1 -63 ,5
4 KHz
-1 2 ,3
-76
-76
8 KHz
-18 ,1
-8 2 ,9
-8 2 ,9
Filtro Pasabaja 2d o Or den Simulacion
V.
CONCLUSIONES
A manera de conclusión podemos decir que los filtros son circuitos electrónicos que se caracterizan por tener una entrada y una salida mediante las cuales entran unas frecuencias pero a la salida rechaza otras dependiendo del tipo de filtro que se esté utilizando. Por lo tanto, observando los resultados obtenidos mediante esta práctica podemos sacar las siguientes conclusiones: Cuan mayor es el numero den mayor es la pendiente. Los filtros no cortan perfectamente una señal en frecuencias mayores o menores que una frecuencia determinada, llamada frecuencia de corte. Lo que hacen es disminuir la potencia de la señal a medida que su frecuencia se va alejando de la frecuencia de corte.. y
y
VI.
REFERENCIAS
[1]
´Electricidad YElectrónicaSecundariaµ tercera edición. . OxfordExedra. 1995. P4-8. [enieraµ Quinta
.Edición. Mc Graw Hill. P6-28.
Víctor Alfonso Oñate, juan pablo Leiva, Katherine mayarli pardo: Apr end iz del cur so de t ecnología en t elecomunicaciones Centro de Electricid ad , Electrónica y Telecomunicaciones SENA Re gional Distrito Ca pital.
Fr ecuencia
Ganancia (Db)
An gulo de At enuacion
600Hz
-3 ,03
-63 ,3
1 200Hz
-100
-8 ,38
2 400Hz
-17 ,1
-134
4800Hz
- 27 ,8
-156
De esta forma se puede apreciar que en la tabla anterior los valores obtenidos con el instrumento de medida, columna de valores prácticos, no coinciden exactamente con los valores antes calculados y simulados, sin embargo esta diferencia no es considerable.
