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Diseño y Montaje de Filtros Activos de Primer Orden: Pasa Bajos y Pasa Altos, Apuntes de Electrónica

En este documento se detalla el proceso de diseño y montaje de filtros activos de primer orden en configuración pasa bajos y pasa altos. El documento incluye el diseño de filtros con frecuencias de corte específicas, la obtención de su función de transferencia y el análisis de su respuesta en frecuencia mediante la simulación en matlab y proteus. Además, se detalla el procedimiento para el montaje de los circuitos y la obtención de las curvas de ganancia y atenuación en db vs. Frecuencia.

Qué aprenderás

  • Cómo se diseña un filtro de rechazo de banda en el mismo intervalo de frecuencias?
  • Cómo se obtiene la función de transferencia de un filtro activo de primer orden y se construye su diagrama de Bode?

Tipo: Apuntes

2019/2020

Subido el 01/12/2020

ingrid-natalia-leuro
ingrid-natalia-leuro 🇨🇴

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1. OBJETIVO
Implementar filtros activos analógicos pasa
bajos y pasa altos de primer orden, mediante el
diseño de redes que involucran amplificadores
operacionales.
2. TRABAJO PREVIO
2.1 Realice el diseño de los siguientes
sistemas de filtrado:
a. Filtro pasa bajos con frecuencia
de corte fc de 10kHz y ganancia
unitaria en la banda pasante.
b. Filtro pasa altos con frecuencia
de corte fc de 20kHz y ganancia
unitaria en la banda pasante.
2.2 Obtenga la función de transferencia de
los filtros diseñados en el punto anterior
y construya su diagrama de Bode para
la magnitud utilizando Matlab.
2.3 Efectúe la simulación de los circuitos
diseñados en el numeral 2.1 utilizando
Proteus. Grafique la respuesta en
frecuencia de los filtros y compárela con
las curvas obtenidas en el numeral
anterior.
2.4 Materiales necesarios:
Generador de señales.
Sondas para generador.
Escopómetro.
Sondas para escopómetro
Multímetro.
Fuente DC.
Sondas para fuente.
Protoboard.
Capacitores y resistencias
especificados por el diseño.
3. PROCEDIMIENTO
3.1 Realice el montaje del circuito diseñado
para el numeral 2.1.a. Alimente el
sistema con una señal seniodal de 1V
de amplitud y 10kHz de frecuencia
(punto de corte). Verifique que la
tensión de salida presente una
atenuación de 3dB. Registre 20 valores
de ganancia para frecuencias situadas
alrededor del punto de corte (10 por
debajo y 10 por encima) y construya
una curva de ganancia en dB Vs.
frecuencia y compárela con la obtenida
en los numerales 2.2 y 2.3.
3.2 Ahora realice el montaje del circuito
diseñado en el punto 2.1.b y aliméntelo
con una señal senoidal de 1V de
amplitud y 20kHz de frecuencia.
Registre nuevamente 20 valores de
ganancia para frecuencias situadas
alrededor de este umbral establecido,
realice una gráfica de atenuación en dB
Vs. frecuencia y compárela con las
obtenidas en los numerales 2.2 y 2.3 del
trabajo previo.
FILTROS ACTIVOS DE PRIMER ORDEN
PALABRAS CLAVE:
A
ncho de banda, atenuación en dB,
filtros activos, frecuencia de corte, sistemas de prime
r
orden.
Edwin Andrés Quintero Salazar
Ingeniero Electrónico
Especialista en Pedagogía
Magister en Instrumentación Física
Profesor Asistente
Programa de Ingeniería Física
Universidad Tecnológica de Pereira
equintero@utp.edu.co
RESUMEN
En esta práctica se realizará el diseño y posterior montaje
de filtros activos de primer orden en configuración pasa
bajos y pasa altos.
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¡Descarga Diseño y Montaje de Filtros Activos de Primer Orden: Pasa Bajos y Pasa Altos y más Apuntes en PDF de Electrónica solo en Docsity!

1. OBJETIVO

Implementar filtros activos analógicos pasa bajos y pasa altos de primer orden, mediante el diseño de redes que involucran amplificadores operacionales.

2. TRABAJO PREVIO

2.1 Realice el diseño de los siguientes sistemas de filtrado:

a. Filtro pasa bajos con frecuencia de corte fc de 10kHz y ganancia unitaria en la banda pasante_._

b. Filtro pasa altos con frecuencia de corte fc de 20kHz y ganancia unitaria en la banda pasante.

2.2 Obtenga la función de transferencia de los filtros diseñados en el punto anterior y construya su diagrama de Bode para la magnitud utilizando Matlab.

2.3 Efectúe la simulación de los circuitos diseñados en el numeral 2.1 utilizando Proteus. Grafique la respuesta en frecuencia de los filtros y compárela con las curvas obtenidas en el numeral anterior.

2.4 Materiales necesarios:

 Generador de señales.  Sondas para generador.  Escopómetro.

 Sondas para escopómetro  Multímetro.  Fuente DC.  Sondas para fuente.  Protoboard.  Capacitores y resistencias especificados por el diseño.

3. PROCEDIMIENTO

3.1 Realice el montaje del circuito diseñado para el numeral 2.1.a. Alimente el sistema con una señal seniodal de 1V de amplitud y 10kHz de frecuencia (punto de corte). Verifique que la tensión de salida presente una atenuación de 3dB. Registre 20 valores de ganancia para frecuencias situadas alrededor del punto de corte ( 10 por debajo y 10 por encima) y construya una curva de ganancia en dB Vs. frecuencia y compárela con la obtenida en los numerales 2.2 y 2..

3.2 Ahora realice el montaje del circuito diseñado en el punto 2.1.b y aliméntelo con una señal senoidal de 1V de amplitud y 20kHz de frecuencia. Registre nuevamente 20 valores de ganancia para frecuencias situadas alrededor de este umbral establecido, realice una gráfica de atenuación en dB Vs. frecuencia y compárela con las obtenidas en los numerales 2.2 y 2.3 del trabajo previo.

FILTROS ACTIVOS DE PRIMER ORDEN

PALABRAS CLAVE: Ancho de banda, atenuación en dB, filtros activos, frecuencia de corte, sistemas de primer orden.

Edwin Andrés Quintero Salazar Ingeniero Electrónico Especialista en Pedagogía Magister en Instrumentación Física Profesor Asistente Programa de Ingeniería Física Universidad Tecnológica de Pereira equintero@utp.edu.co

RESUMEN

En esta práctica se realizará el diseño y posterior montaje de filtros activos de primer orden en configuración pasa bajos y pasa altos.

4. PREGUNTAS

4.1 Diseñe un filtro pasa banda que permita el paso inalterado de las frecuencias pertenecientes al intervalo 10-300kHz. Realice la simulación del sistema y verifique que su operación concuerde con lo deseado.

4.2 Repita el punto anterior para un filtro de rechazo de banda en el mismo intervalo de frecuencias.