Filtro Rechaza banda activo de 2do Orden Sallen Key (Circuito A)
Tema complementario Filtros Rechaza banda
Un filtro rechaza banda ( Notch) activo de segundo orden Sallen Key (circuito A) como su nombre lo dice elimina una determinada banda de frecuencias, y permite el paso de todas las demás. Existen dos circuitos, el rechaza banda Sallen Key no inversor y el rechaza banda Sallen Key inversor.
Tiene tres características principales comunes: La magnitud en la frecuencia central es cero, la magnitud en las frecuencias de corte es la ganancia A sobre raiz de dos y se puede trabajar con cualquier valor de factor de calidad y de ganancia, los máximos y mínimos valores estarán delimitado por lo que soporten los elementos. La función de transferencia es la siguiente:
Es la misma para ambos filtros, solo se diferencia en el signo positivo para el filtro rechaza banda no inversor y negativo para el filtro inversor. Las ecuaciones de diseño son las siguientes:
Tenga en cuenta
- Los valores de Ra y C2 son libres, escoja los más adecuados.
- La magnitud de este filtro en fo es de cero, y cuando la frecuencia es cero o infinito es igual a la ganancia A. Así mismo la magnitud en las frecuencias de corte de la ganancia A sobre raiz de dos (0.7071A).
- La magnitud de este filtro en fo es de cero, y cuando la frecuencia es cero o infinito es igual a la ganancia A. Así mismo la magnitud en las frecuencias de corte de la ganancia A sobre raiz de dos (0.7071A).
- Este filtro está hecho para trabajar con cualquier valor de ganancia y factor de calidad. Los mínimos y máximos valores estarán dados por lo que soporten los elementos y la disponibilidad de los mismos.
- Las ecuaciones de diseño son las mismas tanto para el filtro rechaza banda no inversor como para el filtro rechaza banda inversor.
- Este filtro rechaza banda Sallen Key (Circuito A) es un filtro rechaza banda tipo I donde el cero de la función fz se ubica en la frecuencia central fo.
Calculadora Filtro Rechaza banda Activo de 2do Orden Sallen Key (Circuito A)
Descarga la simulación en proteus 7.9 de Filtro rechaza banda activo de 2do orden Sallen Key (Circuito A) aquí.
Descarga la simulación en proteus 8.3 de Filtro rechaza banda activo de 2do orden Sallen Key (Circuito A) aquí.
- Este filtro rechaza banda Sallen Key (Circuito A) es un filtro rechaza banda tipo I donde el cero de la función fz se ubica en la frecuencia central fo.
Calculadora Filtro Rechaza banda Activo de 2do Orden Sallen Key (Circuito A)
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 debe ser mayor a cero.
- La ganancia A debe ser mayor a cero.
- Las resistencias Ra, Rb, R1, R2 y Rx se pueden ajustar a ohmios (Ω), kiloohmios (kΩ) o a Megaohmios (MΩ).
- Los condensadores C1 y C2 se puede ingresar en picofaradios (pF), nanofaradios (nF), microfaradios (uF) o en milifaradios (mF).
- El factor de calidad Q debe ser mayor a cero.
- La ganancia A debe ser mayor a cero.
- Las resistencias Ra, Rb, R1, R2 y Rx se pueden ajustar a ohmios (Ω), kiloohmios (kΩ) o a Megaohmios (MΩ).
- Los condensadores C1 y C2 se puede ingresar en picofaradios (pF), nanofaradios (nF), microfaradios (uF) o en milifaradios (mF).
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Descarga la simulación en proteus 8.3 de Filtro rechaza banda activo de 2do orden Sallen Key (Circuito A) aquí.
Ejemplo 1. Diseñe un filtro rechaza banda Sallen Key no inversor con frecuencias de corte 800Hz y 1250Hz. Ganancia unitaria.
Solución. Se escoge 10kΩ como valor de Ra. Hallamos Rb:
Hallamos ahora la frecuencia central:
Se halla Q:
Hallamos el valor del factor m:
Se escoge 20nF como valor de C2 (se puede escoger otro valor), hallamos el valor de R1:
Hallamos R2:
Ahora hallamos el resistor Rx:
Y finalmente se halla C1:
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 de uno, que la fase inicia en cero grados, y que la frecuencia central es 1kHz.
Ejemplo 2. Diseñe un filtro rechaza banda Sallen Key inversor con frecuencia central de 1kHz, ancho de banda de 1kHz, y ganancia A de 3.
Solución. Se escoge Ra de un valor de 5kΩ, hallamos Rb:
Ahora hallamos el valor del factor de calidad Q:
Hallamos el valor del factor m:
Se escoge 100nF como valor de C2. Hallamos ahora R1:
Hallamos ahora el valor de R2:
Hallamos el valor de Rx:
Y finalmente hallamos C1:
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 de tres, que la fase inicia en 180 grados, y que la frecuencia central es 1kHz.
Ejemplo 3. Diseñe un filtro rechaza banda Sallen Key no inversor con frecuencia central fo de 10kHz, factor de calidad Q de 0.1, y ganancia A de 2.
Solución. Se escoge Ra de un valor de 10kΩ. Hallamos Rb:
Hallamos el valor del factor m:
Se escoge 100nF como valor de C2, hallamos R1:
Hallamos el valor de R2:
Hallamos el valor de Rx:
Y finalmente hallamos el valor de C1:
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 ver que la ganancia es de dos, y que la frecuencia central es 10kHz.
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Muy servicial, te felicito por tu trabajo, exito
ResponderBorrarEn la ecuación de transferencia veo un valor R, que en la figura del circuito no veo, cual seria el valor de dicho R?.
ResponderBorraro esta en función de Ra,Rb,R2 y R1?
El valor de R es el mismo valor de R1... ya la función de transferencia quedó corregida... Gracias
BorrarHola, tu tienes esa función de tranferencia inicial completa, quiero decir todo el proceso que se hace para llegar ahí
BorrarQué tal? Excelente trabajo. De dónde sacaste este filtro? Lo diseñaste tu mismo? Todos los otros Sallen Key rechaza banda que vi usan un twin t.
ResponderBorrarHola...
BorrarResulta que hay muchas topologías para generar un filtro rechaza banda... esta topología es una de estas en donde a la señal original se le resta la salida de un filtro pasa banda y da como resultado un filtro rechaza banda... Es decir que para poder realizar el circuito debes tener solucionado el filtro pasa banda pero sucede que el filtro pasa banda Sallen key presentan problemas de diseño (la ganancia y el factor de calidad dependen uno del otro) de hay que normalmente no se use en la practica...
Luego de realizar mi propio análisis del filtro pasa banda logre encontrar la solución para independizar la ganancia del factor de calidad que era el mayor problema en todos los demás análisis que se habían realizado en diferentes artículos académicos...
Entonces la topología del filtro rechaza banda como tal no es de mi autoría pero la solución del filtro pasa banda Sallen Key (ecuaciones de diseño) si es de mi autoría... De hay que este circuito no lo vas a encontrar ni en libros ni en artículos académicos...
Espero te sirva...
Hola, tienes el proceso completo de la función de transferencia para el filtro rechaza anda?
ResponderBorrarQuiero decir todo el procedimiento completo?