Presentacion sobre los filtros e electronica

1. Profesor Fabian A. Mayorga López
FILTROS ACTIVOS

2. 1. Filtros Activos
2. Filtro pasabajas de primer orden
3. Filtro pasaaltas de primer orden
4. Filtro pasabanda
5. Filtro rechazabanda
CONTENIDO

3. FILTROS ACTIVOS
Los filtros activos están compuestos por combinaciones de resistencias, capacitores y
amplificadores operacionales.
 Pueden ser más pequeños y menos costosos.
 Pueden proporcionar ganancia de amplificación.
 Pueden combinarse con amplificadores de aislamiento.
El aislamiento que nos ofrecen los amplificadores operacionales nos permite diseñar filtros por
etapas, de manera independiente, y luego interconectarlas en cascada para poner una función de
transferencia deseada.
o Son menos confiables y menos estables.
o Presentan limitaciones en el rango de frecuencia. Frecuencias menores a 100kHz.
Filtros Activos

4. FILTRO PASABAJAS DE PRIMER ORDEN
En la figura 1, se muestra un tipo de filtro de primer orden. Las componentes elegidas para 𝑍𝑖 y 𝑍𝑓
determinan si el filtro es pasabajas o pasaaltas, la condición es que una de las componentes debe
ser reactiva (generalmente con capacitores).
Filtro Pasabajas de Primer
Orden
Figura 1 Filtro activo general de primer orden.
𝑣 + = 𝑣 − = 0
𝑣𝑖 − 𝑣(−)
𝑍𝑖
+
𝑣𝑜 − 𝑣(−)
𝑍𝑓
= 0
𝑣𝑖
𝑍𝑖
+
𝑣𝑜
𝑍𝑓
= 0
𝑣𝑜
𝑍𝑓
= −
𝑣𝑖
𝑍𝑖
𝑯 𝑤 =
𝑣𝑜
𝑣𝑖
= −
𝑍𝑓
𝑍𝑖

5. FILTRO PASABAJAS DE PRIMER ORDEN
En la figura 2, muestra un filtro pasabajas de primer orden.
Filtro Pasabajas de Primer
Orden
Figura 2 Filtro activo pasabajas de
primer orden.
Para este filtro, la función de transferencia es:
Donde 𝑍𝑖 = 𝑅𝑖 y 𝑍𝑓 esta dada por:
Por lo tanto:
1
2
3 4

6. FILTRO PASAALTAS DE PRIMER ORDEN
En la figura 3, muestra un filtro pasaaltas de primer orden.
Filtro Pasaaltas de Primer
Orden
Figura 3 Filtro activo pasaaltas de
primer orden.
Para este filtro, la función de transferencia es:
Donde 𝑍𝑖 = 𝑅𝑖 +
1
𝑗𝑤𝐶𝑖
y 𝑍𝑓 = 𝑅𝑓
Por lo tanto:
1
5
6

7. FILTRO PASABANDA
Un filtro pasabanda puede obtenerse al poner en cascada un filtro pasabajas, un filtro pasaaltas y
un amplificador inversor, tal y como se muestra en el diagrama de bloques de la figura 4 y su
esquemático seria como el mostrado en la figura 5.
Filtro Pasabanda
Figura 4 Diagrama filtro pasabanda.
Figura 5 Esquemático filtro pasabanda.

8. FILTRO PASABANDA
La respuesta en frecuencia de este filtro seria de la forma:
Las frecuencias de corte de este filtro 𝑤1 y 𝑤2 estarían definidas por las frecuencias de corte de los
filtros pasaaltas y pasabajas.
Filtro Pasabanda
Figura 6 Respuesta en frecuencia filtro
pasabanda.
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7
Con los valores de 𝑤1 y 𝑤2
podremos obtener los valores de
la frecuencia central 𝑤𝑜, ancho
de banda y factor de calidad.
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9. FILTRO PASABANDA
Para determinar la ganancia pasabanda K se escribe la ecuación (7) en la forma estándar:
A la frecuencia 𝑤𝑜 = 𝑤1𝑤2 la magnitud de la función de transferencia es:
Por lo tanto la ganancia K del filtro pasabanda esta dada por:
Filtro Pasabanda
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10. FILTRO RECHAZABANDA
Un filtro rechazabanda se puede construir mediante la combinación en paralelo de un filtro
pasabajas, un filtro pasaaltas y un amplificador sumador, como se indica en el diagrama de bloques
de la figura 7 y su esquemático seria como el mostrado en la figura 8. El circuito se diseña de
manera tal que la frecuencia de corte inferior 𝑤1 se fija a través del filtro pasabajas, mientras que la
frecuencia de corte superior 𝑤2, se fija a través del filtro pasaaltas.
Filtro Rechazabanda
Figura 7 Diagrama filtro rechazabanda.
Figura 8 Esquemático filtro rechazabanda.

11. FILTRO RECHAZABANDA
La respuesta en frecuencia de este filtro seria de la forma:
Filtro Rechazabanda
Figura 9 Respuesta en frecuencia filtro
rechazabanda.
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8