Filtro Rechaza banda activo de 2do Orden MFB

Tema complementario Filtros Rechaza banda

Un filtro rechaza banda ( Notch) activo de segundo orden MFB como su nombre lo dice elimina una determinada banda de frecuencias, y permite el paso de todas las demás. Existen dos circuitos, el filtro rechaza banda no inversor y el filtro rechaza banda inversor:

Circuito filtro rechaza banda activo de 2do orden MFB

La magnitud en ambos filtros, se diferencia en la fase, en el no inversor la fase inicia en cero grados, en el inversor la fase inicia en 180 grados. Además hay dos características principales comunes: Permite trabajar con cualquier valor de ganancia, y también permite trabajar con cualquier valor de factor de calidad, los máximos y mínimos valores dependen de los elementos que se vayan a usar y de la disponibilidad de los mismos. La función de transferencia es la siguiente:

La función de transferencia es la misma para ambos filtros, solo se diferencian en el signo, que es positivo para el filtro no inversor y negativo para el filtro inversor. Las ecuaciones de diseño son las siguientes:

A tener en cuenta:

- La magnitud en la frecuencia central fo idealmente es cero, y en las frecuencias de corte es la ganancia A sobre raiz de dos.

- Los valores del resistor Rc y del capacitor C1 son libres, escoja los más adecuados.
- Las ecuaciones de diseño son las mismas para ambos filtros, exceptuado la ecuación para hallar el valor de la resistencia Ra.
- Este filtro rechaza banda MFB es un filtro rechaza banda tipo I donde el cero de la función fz esta ubicado en la frecuencia central fo.

Calculadora Filtro Rechaza 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.
- Se puede elegir si se trabajara con filtro no inversor o filtro inversor.

- La frecuencia central fo se puede ingresar en Hertz (Hz), kilohertz (kHz) o en Megahertz (MHz).
- El factor de calidad Q debe ser mayor a cero.
- La ganancia A debe ser mayor a 0.5.
- Las resistencias Ra, Rb, Rc, R1, R2, R3 y R4 se pueden ajustar a ohmios (Ω), kiloohmios (kΩ) o a Megaohmios (MΩ).
- Los condensadores C1 y C2 se pueden ajustar a picofaradios (pF), nanofaradios (nF), microfaradios (uF) o en milifaradios (mF).

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

Ejemplo 1. Diseñe un filtro rechaza banda MFB no inversor con frecuencias central fo de 1kHz, factor de calidad Q de 3, y una ganancia A de 2.

Solución. Se escoge 10k como valor de Rc. Hallamos Ra:

Hallamos ahora el valor de Rb:

Se escoge C1 de un valor de 100nF (se puede elegir cualquier otro valor). Hallamos ahora el valor de R1:

Hallamos el valor de R2:

Hallamos el valor de R3 y R4:

Y finalmente hallamos el valor de C2:

El circuito es el siguiente:

Y la simulación es la siguiente:

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

Ejemplo 2. Diseñe un filtro rechaza banda MFB inversor con frecuencia central fo de 10kHz, ancho de banda B de 10kHz, con ganancia unitaria.

Solución. Escogemos Rc de un valor de 5k. Hallamos Ra:

Hallamos ahora el valor de Rb:

Se halla el valor del factor de calidad Q:

Se escoge C1 de un valor igual a 10nF. Se halla el valor de R1:

Se halla el valor de R2:

Se halla el valor de R3 y R4:

Y finalmente se halla el valor de C2:

El circuito queda de la siguiente manera:

Y la simulación es la siguiente:

La magnitud es la línea de color amarillo, y la fase es la línea de color verde. Se puede observar que frecuencia central es 10kHz, que la ganancia A es de uno, y que la fase inicia en 180 grados.

Ejemplo 3. Diseñe un filtro rechaza banda MFB no inversor con frecuencias de corte 333Hz y 3kHz, y ganancia A de 3.

Solución. Se escoge Rc de un valor de 10k. Hallamos Ra:

Hallamos Rb:

Hallamos el valor de la frecuencia central fo:

Hallamos el valor de factor de calidad Q:

Se escoge 10nF como valor de C1. Hallamos R1:

Hallamos el valor de R2:

Hallamos el valor de R3 y R4:

Y finalmente hallamos C2:

El circuito es el siguiente:

Y la simulación es la siguiente:

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