Filtros Activos
Todos alguna vez hemos estado asociados
con el termino filtros, estos de manera
intuitiva, son aquellos dispositivos que
seleccionan cierta cantidad de una energía,
estos dispositivos que existen en casi todos
los circuitos electrónicos, sobre todo en los
destinados a telecomunicaciones y a la
instrumentación industrial.
La definición formal de filtro es la siguiente, Cuadripolo capaz de atenuar determinadas frecuencias del espectro de una señal de entrada y permitir el paso de las demás. Se denomina espectro de una señal a su descomposición en una escala de amplitudes respecto de la frecuencia, y se hace por medio de las series de Fourier o con el analizador de espectro. De la teoría se obtiene que los filtros se caracterizan por su función de transferencia, por lo que cualquier configuración de elementos activos o pasivos que consigan una cierta función de transferencia, serán considerados filtros de un cierto tipo. Una de las clasificaciones de estos es la clasificación por frecuencia.
Filtro de paso bajo (LPF)
Se caracteriza por permitir el paso de las frecuencias más bajas y atenuar las frecuencias más altas.
Filtro de paso alto (HPF)
Permite solo el paso de las frecuencias situadas por encima de una frecuencia particular, llamada frecuencia de corte (Fc) y atenúa las frecuencias por debajo de esta.
Algunas de las ventajas e inconvenientes de los filtros activos son:
• Permiten eliminar las inductancias que, en bajas frecuencias, son voluminosas, pesadas y caras.
• Facilitan el diseño de filtros complejos mediante la asociación de etapas simples.
• Proporcionan gran ganancia.
• Exigen fuente de alimentación
• Su respuesta de frecuencia está limitada por la capacidad del OPAMP utilizado
• Es imposible su aplicación en sistemas de media y alta potencia.
La teoría de los filtros es una de las áreas mas importantes y mas usada en Electrónica desde los orígenes, esto se debe a la necesidad de poder controlar y limitar las señales electrícas en el dominio de la frecuencia, para que un sistema responda de diferente manera para señales de una frecuencia o de otra.
Debido a las características de los op-amp, estos se utilizan mucho en el diseño de filtros activos. Actualmente una de las áreas de investigación mas importante es la de el diseño de filtros activos que características muy especiales para un gran número de aplicaciones, de aquí la importancia de empezar a introducirse en esta área.
De la teoría se obtiene que los filtros se caracterizan por su función de transferencia, por lo que cualquier configuración de elementos activos o pasivos que consigan una cierta función de transferencia, serán considerados filtros de un cierto tipo. Una de las clasificaciones de estos es la clasificación por frecuencia. Para cualquier tipo de filtros se emplean las siguientes definiciones:
Frecuencia de corte. Es aquella en que la ganancia del circuito cae a -3 dB por debajo de la máxima ganancia alcanzada. En los filtros pasa y elimina banda existen dos: una superior y otra inferior.
Ancho de Banda. Conjunto de frecuencias de ganancia superior a la de corte en un margen menor o igual a 3 dB.
Factor de Calidad: especifica la eficacia del filtro, es decir, la idealidad de su respuesta. Se mide en dB / octava; dB / década. Lo ideal sería que tomara un valor de infinito.
Filtro de paso banda (BPF)
Es aquel que permite el paso de frecuencias comprendidas en un determinado rango de frecuencias, es decir, entre una frecuencia de corte superior (FH) y una inferior (FL).
Filtro Rechaza banda
Funciona al revés que el filtro de paso banda, es decir, dificulta el paso de las frecuencias comprendidas en un determinado rango de frecuencias.
Son útiles para eliminar las interferencias de frecuencias conocidas como, por ejemplo, las interferencias que una red electrónica provoca sobre los equipos y que está fijada a unos 60 Hz.
La definición formal de filtro es la siguiente, Cuadripolo capaz de atenuar determinadas frecuencias del espectro de una señal de entrada y permitir el paso de las demás. Se denomina espectro de una señal a su descomposición en una escala de amplitudes respecto de la frecuencia, y se hace por medio de las series de Fourier o con el analizador de espectro. De la teoría se obtiene que los filtros se caracterizan por su función de transferencia, por lo que cualquier configuración de elementos activos o pasivos que consigan una cierta función de transferencia, serán considerados filtros de un cierto tipo. Una de las clasificaciones de estos es la clasificación por frecuencia.
Filtro de paso bajo (LPF)
Se caracteriza por permitir el paso de las frecuencias más bajas y atenuar las frecuencias más altas.
Filtro de paso alto (HPF)
Permite solo el paso de las frecuencias situadas por encima de una frecuencia particular, llamada frecuencia de corte (Fc) y atenúa las frecuencias por debajo de esta.
Algunas de las ventajas e inconvenientes de los filtros activos son:
• Permiten eliminar las inductancias que, en bajas frecuencias, son voluminosas, pesadas y caras.
• Facilitan el diseño de filtros complejos mediante la asociación de etapas simples.
• Proporcionan gran ganancia.
• Exigen fuente de alimentación
• Su respuesta de frecuencia está limitada por la capacidad del OPAMP utilizado
• Es imposible su aplicación en sistemas de media y alta potencia.
La teoría de los filtros es una de las áreas mas importantes y mas usada en Electrónica desde los orígenes, esto se debe a la necesidad de poder controlar y limitar las señales electrícas en el dominio de la frecuencia, para que un sistema responda de diferente manera para señales de una frecuencia o de otra.
Debido a las características de los op-amp, estos se utilizan mucho en el diseño de filtros activos. Actualmente una de las áreas de investigación mas importante es la de el diseño de filtros activos que características muy especiales para un gran número de aplicaciones, de aquí la importancia de empezar a introducirse en esta área.
De la teoría se obtiene que los filtros se caracterizan por su función de transferencia, por lo que cualquier configuración de elementos activos o pasivos que consigan una cierta función de transferencia, serán considerados filtros de un cierto tipo. Una de las clasificaciones de estos es la clasificación por frecuencia. Para cualquier tipo de filtros se emplean las siguientes definiciones:
Frecuencia de corte. Es aquella en que la ganancia del circuito cae a -3 dB por debajo de la máxima ganancia alcanzada. En los filtros pasa y elimina banda existen dos: una superior y otra inferior.
Ancho de Banda. Conjunto de frecuencias de ganancia superior a la de corte en un margen menor o igual a 3 dB.
Factor de Calidad: especifica la eficacia del filtro, es decir, la idealidad de su respuesta. Se mide en dB / octava; dB / década. Lo ideal sería que tomara un valor de infinito.
Filtro de paso banda (BPF)
Es aquel que permite el paso de frecuencias comprendidas en un determinado rango de frecuencias, es decir, entre una frecuencia de corte superior (FH) y una inferior (FL).
Filtro Rechaza banda
Funciona al revés que el filtro de paso banda, es decir, dificulta el paso de las frecuencias comprendidas en un determinado rango de frecuencias.
Son útiles para eliminar las interferencias de frecuencias conocidas como, por ejemplo, las interferencias que una red electrónica provoca sobre los equipos y que está fijada a unos 60 Hz.
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