Filtro Pasa banda Activo de 2do Orden MFB

Tema complementario Filtros Pasa banda

Un filtro pasa banda activo de segundo orden MFB como su nombre lo dice solo permite el paso de una banda de frecuencias y atenúa todas las demás. Esta compuesto por siete elementos, dos condensadores, cuatro resistencias y un amplificador operacional opamp. La entrada es por la resistencia R1 y la salida se toma en la salida del amplificador operacional. Se conoce como activo por que tiene un elemento activo que es el amplificador operacional, es de segundo orden por que contiene dos elementos reactivos (condensadores), y se llama MFB por la doble realimentación que presenta el circuito. Sus principales tres características son las siguientes: La salida es inversa respecto a la entrada (signo menos en la función de transferencia), la ganancia puede ser mayor, igual o menor a uno, y permite trabajar con cualquier de factor de calidad Q (selectividad). El circuito es el siguiente:

Circuito filtro pasa banda activo de 2do orden mfb

Función de transferencia:

Las ecuaciones de diseño son las siguientes:

Tenga en cuenta

- El diseño gira en torno al valor que tome el condensador C1, su valor es libre escoja el más adecuado.

- La salida es inversa con respecto a la entrada (signo menos en la función de transferencia).

- "A" representa la ganancia del filtro y fo es la frecuencia central..

- Los máximos y mínimos valores de la ganancia A y del factor de calidad Q están dados por la calidad de los componentes y la disponibilidad de los mismos.

Calculadora Filtro Pasa banda Activo de 2do Orden MFB

Como usar la calculadora:

- Para los datos de entrada en caso de tener decimales se usa el punto no la coma. De usar la coma se produce error.

- La frecuencia central se puede ingresar en Hertz (Hz), kilohertz (kHz) o en Megahertz (MHz).
- El factor de calidad Q deber ser mayor a cero.
- El valor de la ganancia |A| debe ser mayor a cero.
- Los condensadores C1 y C2 se pueden ajustar a picofaradios (pF), nanofaradios (nF), microfaradios (uF) o en milifaradios (mF).

- Las resistencias R1, R2, R3 y R4 se pueden ajustar a ohmios (Ω), kiloohmios (kΩ) o a Megaohmios (MΩ).

Descarga la simulación en proteus 7.9 de Filtro pasa banda activo de 2do orden MFB aquí.
Descarga la simulación en proteus 8.3 de Filtro pasa banda activo de 2do orden MFB aquí.

Ejemplo 1. Diseñe un filtro activo pasa banda de segundo orden MFB con frecuencia central 1kHz y un ancho de banda B de 10kHz. Ganancia de 2.

Solución. Se escoge C1 igual a 1nF. Hallamos el valor de Q:

Hallamos el valor de R1:

Ahora hallamos el valor de R2:

Hallamos el valor de R3:

Y finalmente hallamos el valor de C2:

El circuito queda de la siguiente manera:

La simulación es la siguiente:

La magnitud es la línea de color verde, y la fase es la línea de color amarillo. Se puede observar que la ganancia es 2 y que la frecuencia central es 1kHz.

Ejemplo 2. Diseñe un filtro activo pasa banda de segundo orden MFB con frecuencia central de 10kHz y factor de calidad de 1. Ganancia unitaria.

Solución. Se escoge C1 igual a 10nF. Hallamos el valor de R1:

Ahora hallamos el valor de R2:

Hallamos el valor de R3:

Y finalmente hallamos el valor de C2:

El circuito queda de la siguiente manera:

La simulación es la siguiente:

La magnitud es la línea de color verde, y la fase es la línea de color amarillo. Se puede observar que la ganancia es 1 y que la frecuencia central es 10kHz.

Ejemplo 3. Diseñe un filtro activo pasa banda de segundo orden MFB con frecuencias de corte 800Hz y 1250Hz. Ganancia de 3.

Solución. Se escoge C1 igual a 10nF. Se halla la frecuencia central:

Se halla Q:

Hallamos el valor de R1:

Ahora hallamos el valor de R2:

Hallamos el valor de R3:

Y finalmente hallamos el valor de C2:

El circuito queda de la siguiente manera:

La simulación es la siguiente:

La magnitud es la línea de color verde, y la fase es la línea de color amarillo. Se puede observar que la ganancia es 3 y que la frecuencia central es 1kHz.