Filtros r, l y c para circuitos electricod
Páginas: 8 (1832 palabras)
Publicado: 26 de enero de 2011
FILTROS
Cualquier combinación de elementos pasivos (R, L Y C) y/0 activos (transistores o amplificadores operacionales) diseñados para seleccionar o rechazar una banda de frecuencias se denomina filtro. En sistemas de comunicación, los filtros se utilizan para dejar pasar aquellas frecuencias que contengan la información deseada y rechazar las restantes. En los sistemas estereofónicos, losfiltros pueden utilizarse para aislar bandas particulares de frecuencia con el propósito de aumentar o disminuir el énfasis de la salida para filtrar cualquier frecuencia no deseada, comúnmente denominada ruido, debido a las características no lineales de algunos dispositivos electrónicos o señales captadas del medio ambiente. En general, existen dos clasificaciones de filtros:
1. filtrospasivos son los compuestos de combinaciones en serie o en paralelo de elementos R, L y C.
2. filtros activos son los que utilizan dispositivos activos tales como transistores y amplificadores operacionales en combinación con elementos R, L y C.
[pic]
En general, todos los filtros pertenecen a las cuatro amplias categorías de pasa-bajas, pasa-altas, pasa-banda y rechaza-banda. Para cada tipoexisten frecuencias críticas que definen las regiones de bandas de paso y bandas de atenuación (a menudo llamadas bandas de rechazo). Cualquier frecuencia dentro de la banda de paso cruzara a la siguiente etapa con al menos el 70.7% del voltaje de salida máximo. Recuerde el uso del nivel de 0.707 para definir el ancho de banda de un circuito resonante en serie o en paralelo (ambos con la formageneral del filtro pasa banda).
Para algunos filtros rechaza banda, la banda de atenuación esta definida por condiciones diferentes del nivel de 0.707. De hecho, para muchos filtros rechaza banda, la condición V o = 1/1000 Vmáx. (Que corresponde a -60 dB en los análisis que se presentan en seguida) se utiliza para definir la región de la banda de rechazo, con la banda de paso todavía definida porel nivel de 0.707 V. las frecuencias resultantes entre estas dos regiones se denominan entonces frecuencias de transición y establecen la región de transición.
FILTRO R-C PASA-BAJAS
El filtro R-C, cuyo diseño es asombrosamente sencillo, pude utilizarse como un filtro pasa-bajas pasa-altas. Si la salida se toma del capacitor como se muestra en la figura. Responderá como un filtro pasa-bajas.Si las posiciones del resistor y del capacitor se intercambian y la salida se toma del resistor, la repuesta será la de un filtro pasa-altas.
[pic]
Un vistazo a la figura de la grafica de pasa-bajas revela que el circuito debe comportarse de una manera que resultara en una salida de nivel alto para bajas frecuencias y un nivel cada vez mas bajo para frecuencias por encima del valor delvalor critico. Primero examinemos la red situada a los extremos de frecuencias muy altas para verificar la respuesta del circuito.
[pic]
Puede sustituirse el equivalente de circuito abierto para el capacitor, como se muestra en la figura,
[pic]
Dando por resultado V o = V i,
A frecuencias muy altas, la reactancia es:
[pic]
Y puede sustituirse el equivalente de corto circuito para elcapacitor como se muestra en la figura, dando por resultado V o = 0 V.
A frecuencias muy altas, la reactancia es:
[pic]
[pic]
Una grafica de la magnitud de V o en función de la frecuencia producirá la curva de la figura. Nuestro siguiente objetivo queda ahora claramente definido: obtener la frecuencia a la que ocurre la transición de la banda de paso a la banda de atenuación.
[pic]
Paralos filtros, muy a menudo se utiliza una grafica normalizada en lugar de la grafica de V o en función de la frecuencia de la figura anterior.
La normalización es un proceso por medio del cual cantidades tales como voltajes, corriente o impedancia se dividen entre una cantidad con la misma unidad de medición para establecer un nivel adimensional de un valor o intervalos específicos.
Se puede...
Cualquier combinación de elementos pasivos (R, L Y C) y/0 activos (transistores o amplificadores operacionales) diseñados para seleccionar o rechazar una banda de frecuencias se denomina filtro. En sistemas de comunicación, los filtros se utilizan para dejar pasar aquellas frecuencias que contengan la información deseada y rechazar las restantes. En los sistemas estereofónicos, losfiltros pueden utilizarse para aislar bandas particulares de frecuencia con el propósito de aumentar o disminuir el énfasis de la salida para filtrar cualquier frecuencia no deseada, comúnmente denominada ruido, debido a las características no lineales de algunos dispositivos electrónicos o señales captadas del medio ambiente. En general, existen dos clasificaciones de filtros:
1. filtrospasivos son los compuestos de combinaciones en serie o en paralelo de elementos R, L y C.
2. filtros activos son los que utilizan dispositivos activos tales como transistores y amplificadores operacionales en combinación con elementos R, L y C.
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En general, todos los filtros pertenecen a las cuatro amplias categorías de pasa-bajas, pasa-altas, pasa-banda y rechaza-banda. Para cada tipoexisten frecuencias críticas que definen las regiones de bandas de paso y bandas de atenuación (a menudo llamadas bandas de rechazo). Cualquier frecuencia dentro de la banda de paso cruzara a la siguiente etapa con al menos el 70.7% del voltaje de salida máximo. Recuerde el uso del nivel de 0.707 para definir el ancho de banda de un circuito resonante en serie o en paralelo (ambos con la formageneral del filtro pasa banda).
Para algunos filtros rechaza banda, la banda de atenuación esta definida por condiciones diferentes del nivel de 0.707. De hecho, para muchos filtros rechaza banda, la condición V o = 1/1000 Vmáx. (Que corresponde a -60 dB en los análisis que se presentan en seguida) se utiliza para definir la región de la banda de rechazo, con la banda de paso todavía definida porel nivel de 0.707 V. las frecuencias resultantes entre estas dos regiones se denominan entonces frecuencias de transición y establecen la región de transición.
FILTRO R-C PASA-BAJAS
El filtro R-C, cuyo diseño es asombrosamente sencillo, pude utilizarse como un filtro pasa-bajas pasa-altas. Si la salida se toma del capacitor como se muestra en la figura. Responderá como un filtro pasa-bajas.Si las posiciones del resistor y del capacitor se intercambian y la salida se toma del resistor, la repuesta será la de un filtro pasa-altas.
[pic]
Un vistazo a la figura de la grafica de pasa-bajas revela que el circuito debe comportarse de una manera que resultara en una salida de nivel alto para bajas frecuencias y un nivel cada vez mas bajo para frecuencias por encima del valor delvalor critico. Primero examinemos la red situada a los extremos de frecuencias muy altas para verificar la respuesta del circuito.
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Puede sustituirse el equivalente de circuito abierto para el capacitor, como se muestra en la figura,
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Dando por resultado V o = V i,
A frecuencias muy altas, la reactancia es:
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Y puede sustituirse el equivalente de corto circuito para elcapacitor como se muestra en la figura, dando por resultado V o = 0 V.
A frecuencias muy altas, la reactancia es:
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Una grafica de la magnitud de V o en función de la frecuencia producirá la curva de la figura. Nuestro siguiente objetivo queda ahora claramente definido: obtener la frecuencia a la que ocurre la transición de la banda de paso a la banda de atenuación.
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Paralos filtros, muy a menudo se utiliza una grafica normalizada en lugar de la grafica de V o en función de la frecuencia de la figura anterior.
La normalización es un proceso por medio del cual cantidades tales como voltajes, corriente o impedancia se dividen entre una cantidad con la misma unidad de medición para establecer un nivel adimensional de un valor o intervalos específicos.
Se puede...
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