Filtro Peak-Notch con red C-Girador
A continuación se analiza el filtro peak-notch con red C-Girador. El circuito es el siguiente:
La función de transferencia de un filtro peak-notch es la siguiente:
Donde ωo es la frecuencia central en radianes por segundo, A es la ganancia, Q es el factor de calidad y alfa indica la variación del potenciómetro. Las ecuaciones de diseño son las siguientes:
Tenga en cuenta
- El valor del potenciómetro Rpot es libre, escoja el valor más adecuado.
- fo es la frecuencia central en Hz.
- La estructura de este circuito es idéntica a la del filtro peak-notch con red RLC con la diferencia que el inductor y el resistor RL fueron reemplazados con el circuito Girador.
- Un filtro peak notch es un filtro usado en audio con el fin de aumentar o disminuir la magnitud de una banda de frecuencias determinadas. También se les conoce con el nombre de filtros bell o filtros peaking.
- Este filtro tiene como característica un factor de calidad Q que varia proporcionalmente con la ganancia A, a mayor ganancia mayor factor de calidad y a menor ganancia menor factor de calidad.
- Para entender mejor se realizaran tres ejemplos.
Ejemplo 1. Diseñe un filtro peak-noth con frecuencia central fo de 1kHz, ganancia máxima de ± 6db y factor de calidad Q de 0.5.
Solución. Hallamos el valor de la ganancia máxima Amax:
Se elije Rpot de un valor de 10kΩ (se puede escoger de cualquier otro valor). Hallamos el valor de RG:
Hallamos el valor de R:
Hallamos el valor de C1:
Y finalmente hallamos el valor de C2:
El circuito es el siguiente:
Y la simulación para diferentes valores de alfa es la siguiente:
Se puede ver que la frecuencia central es 1kHz, y que las ganancias máxima y mínima son 6db y -6db respectivamente.
Ejemplo 2. Diseñe un filtro peak-noth con frecuencia central fo de 10kHz, ganancia máxima de ± 12db y factor de calidad Q de 1.
Solución. Hallamos el valor de Amax:
Se escoge 10kΩ como valor del potenciómetro Rpot. Hallamos el valor de RG:
Hallamos el valor de R:
Hallamos el valor de C1:
Y finalmente hallamos el valor de C2:
El circuito es el siguiente:
Y la simulación para diferentes valores de alfa es la siguiente:
Se puede observar que la ganancia máxima es de 12db y que la ganancia mínima es de -12db, además que la frecuencia central fo está ubicada en 10kHz.
Ejemplo 3. Diseñe un filtro peak-noth con frecuencia central fo de 100Hz, ganancia máxima de ± 18db y factor de calidad Q de 4.
Solución. Hallamos el valor de la ganancia máxima:
Se elige 10kΩ como valor de Rpot. Hallamos el valor de RG:
Hallamos el valor de R:
Hallamos el valor de C1:
Y finalmente hallamos el valor de C2:
El circuito es el siguiente:
Y la simulación para diferentes valores de alfa es la siguiente:
Se observa que la frecuencia central está ubicada en 100Hz y que la ganancia máxima es de 18db y la ganancia mínima es de -18db.
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