Filtro Rechaza banda Activo de 2do Orden RC

Tema complementario Filtros Rechaza banda

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

Circuito filtro rechaza banda activo de 2do orden RC

La magnitud en ambos circuitos es la misma, pero se diferencia en la fase, en el no inversor la fase inicia en cero grados, y en el inversor la fase inicia en 180 grados. Además hay dos características principales comunes: La primera es que el máximo factor de calidad que se puede obtener es de 0.5, y la segunda es que la ganancia puede ser igual o mayor a uno. La función de transferencia es la siguiente:

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

Tenga en cuenta:

- El factor de calidad máximo Q debe ser igual o menor a 0.5, es decir que es un filtro de banda ancha.

- La magnitud en la frecuencia central fo idealmente es cero. La magnitud en las frecuencias de corte es la ganancia A sobre raiz de 2.
- Las ecuaciones de diseño para ambos filtros son las mismas, exceptuando la ecuación de la resistencia Ra.

- El diseño gira en torno a los valores del resistor Rc y el condensador CLP. Elija los valores mas adecuados para ambos componentes.

Calculadora Filtro Rechaza banda Activo de 2do Orden RC

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 inversor.

- La frecuencia central fo se puede ingresar en Hertz (Hz), kilohertz (kHz) o en Megahertz (MHz).
- El valor máximo de factor de calidad Q que se puede configurar en este filtro es de 0.5.
- La mínima ganancia A que se puede configurar es igual a 0.5.
- Las resistencias Ra, Rb, Rc, RHP y RLP se pueden ajustar a ohmios (Ω), kiloohmios (kΩ) o a Megaohmios (MΩ).
- Los condensadores CLP y CHP 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 RC aquí.
Descarga la simulación en proteus 8.3 de Filtro rechaza banda activo de 2do orden RC aquí.

Ejemplo 1. Diseñe un filtro rechaza banda rc no inversor con frecuencia central de 10kHz, factor de calidad Q de 0.5, y ganancia A de 2.

Solución. Se escoge 10kΩ como valor de Rc (se puede elegir cualquier otro valor). Hallamos Ra:

Hallamos ahora Rb:

Hallamos el factor m:

Escogemos como valor de CLP 10nF (se puede escoger cualquier otro valor). Hallamos RLP:

Ahora hallamos RHP:

Y Finalmente hallamos CHP:

El circuito queda de la siguiente manera:

La simulación es la siguiente:

La linea de color verde es la magnitud y la línea de color amarilla es la fase. Se puede ver que la frecuencia central es 10kHz y que la ganancia A es de 2.

Ejemplo 2. Diseñe un filtro rechaza banda rc inversor con frecuencias de corte 3.333kHz y 30kHz, y ganancia A de 1.

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

Hallamos ahora Rb:

Hallamos ahora la frecuencia central fo:

Hallamos el factor de calidad Q:

Hallamos el factor m:

Se escoge 10nF como valor de CLP. Hallamos RLP:

Hallamos ahora RHP:

Y finalmente hallamos el valor de CHP:

El circuito queda de la siguiente manera:

La simulación es la siguiente:

La linea de color verde es la magnitud y la línea de color amarilla es la fase. Se puede ver que la frecuencia central es 10kHz y que la ganancia A es de 1.

Ejemplo 3. Diseñe un filtro rechaza banda rc no inversor con frecuencia central de 1kHz, ancho de banda B de 10kHz, y ganancia A de 3.

Solución. Se escoge como valor de Rc 5kΩ. Hallamos Ra:

Hallamos ahora Rb:

Hallamos ahora el valor del factor de calidad Q:

Hallamos el valor del factor m:

Escogemos 10nF como valor de CLP. Hallamos ahora RLP:

Hallamos ahora RHP:

Y finalmente hallamos CHP:

El circuito queda de la siguiente manera:

Y la simulación es la siguiente:

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