Introducción teórica
.Definición y clasificaciones de filtros
Un filtro es un sistema que permite el paso de señales eléctricas a un rango de
Frecuencias determinadas e impide el paso del resto.
Se utilizan para:
Acondicionamiento de señal de entrada.
Digitalización de señales.
Acondicionamiento de señal producida.
En función a la función de transferencia se clasifican en:
Paso Bajo
Paso Alto
Paso Banda
Eliminada Banda.
En función a la tecnología.
En función al tipo de implementación.
Pasivos:
.Filtros pasa bajos:
Un filtro pasa bajos es aquel que se caracteriza por permitir el paso de las frecuencias más bajas y atenuar las frecuencias más altas.
.Filtros pasa banda:
Es aquel que deja pasar solo una banda de frecuencias medias y atenúa las que superen este rango y las que sean menores.
.Filtro pasa altos:
Es aquel filtro que deja pasar solo las frecuencias que son mayores a la frecuencia de corte.
Activos:
.Pasa bajo:
Actividades:
1.Arma el siguiente circuito cuidando de alimentar adecuadamente con +/- 12 V sus terminales y filtrando los mismos:
2) Conéctale a la entrada Vs una señal senoidal de 200 mVpp y 100 Hz.
3) Medí la tensión de salida, averiguá la ganancia de tensión expresándola en veces y en dB. Medí el desfasaje que sufre la señal a la salida respecto a la señal de entrada. Expresá ese valor en grados sexagesimales.
4) Repetí el punto anterior para no menos de 20 frecuencias distintas. Aumentá el número de mediciones donde se observe un cambio significativo en alguna de ellas.
5) Elaborá una tabla donde se reflejen estas mediciones y cálculos de manera ordenada y clara.
6) En base a esta tabla realizá dos gráficas:
a) Una gráfica donde se muestre la variación de la ganancia expresada en dB (eje y), en función de la frecuencia (eje x). Para ello usá un gráfico semilogarítmico. Eje y lineal, eje x expresado en décadas (también llamado decádico) comenzando con una frecuencia de 1 Hz.
b) Idem anterior pero en el eje y graficá ahora el ángulo de desfasaje de la señal de salida respecto de la entrada.
7) En la primer gráfica marcar la región de paso de banda, la frecuencia de corte, y mediante mediciones logradas a partir de la tabla y/o obtenidas mismo de la gráfica calcular la pendiente de atenuación del filtro expresándolo en dB/dec. En la segunda gráfica marcá cuanto desfasa el filtro a la frecuencia de corte. Asimismo y en ese mismo gráfico marcá cuanto desfasa el filtor una decada por encima y por debajo de la frecuencia de corte.
8) Aumentar dos veces el capacitor usado en el filtro y medir la nueva frecuenta de corte. Explicar cómo influye la frecuencia del capacitor en la frecuencia de corte del filtro.
9) Repetí los pasos 1 a 8 con el siguiente circuito:
10) Diseño:
Se tienen dos señales senoidales de 1 Vpp. Una de ellas es de 50 Hz, la otra es de 60 Hz. Se requiere diseñar un sistema que me entregue 5 volts (un uno lógico) cuando la señal de entrada sea de 60 Hz, y 0 Volts cuando ésta cambie a los 50 Hz.
Se pide: Dibujar el circuito final con todas las mediciones y cálculos realizados para su solución.
Desarrollo de la práctica
3) Vo=2V
Ganancia en veces = 10
Ganancia en dB = 20
Desfasaje: 180º
5)
6) El desfasaje calculado es de 139° en la fc
7)
Filtro pasa alto
Filtro pasa bajos
8) La frecuencia de corte calculada son los 8Hz a 53,70Hz la tension de salida es 1,52v a los 120Hz se encuentra la frecuencia de corte practica.
10) diseño : filtro pasa altos
Fc=50Hz
R=318,47(valor comercial=330kΩ)
Rf=1,65MΩ(valor comercial=1,5MΩ)
Calculos realizados en la carpeta
Conclusiones
En este trabajo practico aprendimos a trabajar con filtros y sus distintas aplicaciones tambien aprendimos a diseñarlos y calcular cada componenete necesario dependiendo de la aplicación del filtro
