labo filtros pasivo
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E5FlEUñ¡IVEHSIgAO BE LÁ5 FUEFZAS ARMAI]A5
(l;rÉ ln¡i¡üuecrófl ¡ttt La ÉxcErEÁtcta
DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y trLECTRÓNICA
INGENIERIA MECATRÓNICA
CIRCUITOS ELÉCTRICOS 2
NRC:2558 |
IGRUPO: A-4 I
IPREPARATORIO NO I3..¡
II
TEMA: FILTROS PASTVOS
INTEGRANTESANDRÉSHIDALGOMIGUEL ESPINOZAALEXIS SINAILÍN
SANGOLQUI, 12 DE FEBRERO DE 2016
Informe preparatorio 3.3 l1
Alexis Sinailíq Andrés Hidalgo & Miguel Espinoza.Febrero 20 1 6.
Ilniversidad de las Fuerzas Armadas "ESPE'Depafamento de Eléctrica y Electrónica.
Circuitos Eléctricos II
Tabla de Conte dos
1. Diseñar un filtro pasa bajo con frecuencia de corte de lkHz y netamente capacitivo
resistivo, con fue¡te sinusoidal. ................... ..... . ......................'' . ........... I2. Diseñar un filtro pasa banda con liecuencia cenhal de lKilz y uno con *ecuencia de 2KHz
con fuente sinusoidal. .......- ............. . . ....-. ......... I3. Realice la simulación de los circuitos utilizando MATLAB o MAXIMA para obtener el
Diagrama de Bode de los mismos................. .... .......... ........--.--. ............ .44. Responda........... ........................---.....-..........6
a. ¿,Cuál son las características de los filtros pasivos: pasa bajos' pasa altos, pasa bando y
rechaza banda? ......-... .... .......... ......................... 6
b. ¿Qué aplicaciones tienen los filtros pasivos? Indique al menos 5 aplicaciones (Describir
cada una de ellas) ...... .................... . . ...-...,........ 8
5. Referencias bibliográficas:.............,,,... .. ..... .-. ......... . .... .....".......,. 9
Lisfa de liguras
Figura 1. Filtro pasa bajo diseñado en Multisim.......................,,........,,...........,.,............................ IFigura 2. Filtro pasa banda con fi€cue¡cia de I kllz, disqñado en multisim.....,,.........,.................. 2Figura 3. Filtro pasa banda con frecuencia dg 2kHz, diseñado en multisim......,,.........,................. 3Figura 4. Diagrama de bode del filtro pasa bajo de la figura 1, simulado en Matlab.,...................4Figüra 5. Diagrama de bode del filtro pasa banda de la figura 2, simulado e¡ Matlab. ................. 5
Figura 6. Diagrama de bode del filtlo pasabanda de la figura 3, simulado en Mallab. .................. 6
l. Diseñar un filtro pasa bajo co¡ frecuenc¡¿ de corte de lkllz y net&mente
capacitivo resistivo, cotr fuente sinüsoidaL
:.:..
ct..:.q.arf
.
.:::.
:::-
Físuta 1. Filío pasa bajo diseñado en
7," = F¿=,2y
ric = znf = 2rr(1000 =
f = rOO0Hz
77R = z"fc= 21t(1000X0,2 x 10-6)
R =795a
2. Dis€far un filtro pasa bstrda con frecuenci. centr¡l de lKHz y üno con
7f = t*nuunt
" ,o-"1= looo'974 = 1oo1vz
usoidal,i,e de 2KFz
,t"K
tr'recüencie de I kHt
Fígara 2. Fíltto püa ban¡la confrecaencia de t kHz, diseñado en naltd¡ .
srE
o
10B=+= 20OO1t
(lxl03xZn)2 l0x
Bt
¡'recuencia de 2kIIz
Fisuru 3. Filtro WNa banda conJre&encia de 2kHz, diseñado en nult¡sín.
" 'ILC 1
(2x7O3 x2Í\¿ = -LC1
(2,'703 x2E)2 . 7ox7o-3
-EstE
IN^L
a
Id- 4O0OÍ
010
1
B
z
3. Realice la simulación de los circuitos
obterer €l Diagrama de Bode de los
¡t(s) =
MATLAB o MAXIMA p6ra
bajo
1
+ 0.000159s
Dlas¡rñ
Feq!€¡cy id/s)Figura 4. Diag'ttna de bo.le del flto pasa bajo de la lisaru I , sinlrla¿o eñ Matlab.
tr'recue¡ci¡ de 1 kIIzFiltros pass ba¡da
0-00001575sI1(s) =
0.0000000025r2 + 0.00001575s + 1
Bo'd€ Diag
104 105
Frequency (rad,/s)Fisra s. Díasana de bode detJilto pasa banda de lafcüra 2, sinutado en Ma ab.
Frecü€rcia de 2 kHz
0.0000075sH(s) =
0.0000000061 + 0.0000075s + 1
.DE
E
fL
0
-30
-40
-509D
45
0
90*,^3
Bodo D¡agrrm
fo
o"
0
-10
-?0
-30
-40
-5090
45
0
i
1t¡3 104 '10'
Frequency (tad/s)F¡sru 6. Díaerana d¿ bode dellittto p^abanda de tafsura 3, siftarado en Mai6b.
4. Responda
a. ¿Cuál son las características de los filtros pasivos: ¡rasa bajos, ¡rasa
altos, pasa batrdo y rechaza b¡nda?
Filtros pasa traios:
Dejan pasar fiecuencias que están por debajo de una frecuencia ya establecida que
seá co¡ocida como f¡ecuencia miixima. Por ejemplo para este tipo de filtros se
puede establece¡ rma frecuencia de 60Hz que no puede se¡ sobrcpasada.
Este tipo de lilt¡os usa bobinas, condensadoros o ambos al mismo tiempo.
- Suelen usar equipos de audio como complemento pam acentuar los sonidos de
ftecuencias bajas.nl
Filtros pasa altos:
Este tipo de filt¡o esti formado por resistenci s y condensadores en serie
Dejan pasar señales con ftecuencia mayor a u valo¡ mínimo de[oÍrinado
frecuencia de corte de filtm
- Funcio¡a acorde a la variación de la impedancfu del condensador con la
frecuencia
- Su compofiamiento es como un circuito abie¡to {i la ftecuencia de la señal es
baj4 si la frecuencia es muy alta se comporta¡a como un cortocircuito.ll]
Filtros pasa banda:
Este tipo de filtros esüán formados po¡ ¡esistencias, bobinas y condensadores
Su diseño permite que pase un determi¡ado grupo de señales con jiecuencias
dent¡o de la banda del paso d€l filt¡o, eliminando o atenuando las demás
frecuencias
Existen dos Aecuencias de corte, üna inferior y otra superior, siendo estas las que
dete¡minan el rango de paso de ftecuencias sin atem¡ar.ll]
Filt¡o rechaza-banda:
- Opuesto al filtro pasa banda
/- Se transmiten todas las señales de frecuencia excepto aquellas que se han
restringido en rm determinado rango
Se usa pata eliminar señales de ruido.
Es llamado filtro Notch, por Io que la respuesta del filtro tiene un hueco en
salida.[2]
b. ¿lQué aplic¿ciones tie¡en los liltros Indique al nreros 5
aplicaciones (Describir cada una
- fn si\temas de adquisición de datos se rgquieren fillro pasa bajas para e\ iÉr el
fenómeno de ALIASING, filtrar de rüido- Este fenómeno de ALIASING
consiste en el efecto que causa que feñales continuas distintas se tomen
indistinguibles cuando se muestrean digitalmente. Con el filtro se logran regular
las señales para obtener una mejor apreciación.[3]
- Un filtro pasa alto se usa n el caso de la medicina en equipos que miden señales
fisiológicas. Esto se debe a que la regulación y calibración de los equipos médicos
estián rcgidos a normas ya establecidas con respecto al funcionamiento normal dei
cuerpo, por ejemplo en el caso del ritmo cardiaco que emite una liecuencia que se
detgrmina en un elect¡ocardiograma.[3]
- Los filtros pasa banda tieren aplicació¡ en ecualizadores de audio, haciendo que
algunas frecuencias se amplifiquen más que otra. Esto es más común de observar
en los Dj que disponen del equipo para hacer mezclas musicales.[3]
9
- Se utilizan filtros pasivos en la modulaciól de f¡ecuencias de radio. Tal es el caso
d€ la radiodifuso¡as y televisoras que Íansmiten en difercntes frecuencias para
enviar datos y señales.[41
- Los filtros rechaza banda se usan para elimina¡ la frecue¡cia de red en circuitos
donde se acoplan a otros montajes, tanto los 50Hz como los 100Hz En este caso
se ha establecido el rango de los cuales se debe deshacer algunas frecuencias
cuando se haoe uso de ¡ectificadores de media onda.[5]
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5. Refere¡rcias bibliográficas: 1
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\
[4] Grupo 5 Señafes y sistemas 2. (13 de SeptiemÚepe 2010). APLICACIONES DE I'os
FILTROS EN LAS COMWICAC-lOnr'fS. necf perado el 9 de febrero de 2016, de
s2-1-g: Sefrales y Sistemas II, Mc-J, Grupo 5:
http://grupo5sys2mcj.blogspot.conJ2ol0/09/aplicaciones-deJos-filtros-en-
las.html
[2] catarina.udlap. (s.i)-
http://catarina.udlap.núlu dl ah.ies/documentos/leü/quiroz-ca/capítulo2.plJ
Recuperado el 9 de febrero de 20 I 6, de
http://catadna.udlap.mx-/u dl-ttales/documentos/lem/quiroz-c-g/capitulo2.pdf
[3] Hurtado, P. (4 de abril de 2013), Filtros Pa,sitos. Recuperado el 9 de febrero de 2016,
de P¡ezi: https://prezi.com,/gujvhuqltuz2/fi lhos-pasivos/
10
nl Iglesias, A. (9 de O ctnbre de 2013). frltros paso bajo,alto y banda. Recuperado el 09
de febrero de 2016, de Slideshare: htF://es.sti l9'13lfi1tros-
paso-baj oalto-y-banda
[5] Morales, J. (19 de Jullo & 2015). Fikros . Recuperado el 9 de febrero de
20 I 6, de Buenas Tareas: http://www
Pasivov76254250.html