Filtro Pasa banda Activo de 2do Orden con Amplificador dual
Tema complementario Filtros pasa banda
A continuación se muestra el proyecto filtro pasa banda con amplificador dual que permite el paso de una banda de frecuencias y atenúa todas las demás. El circuito es el siguiente:
Tiene dos características principales, la primera es que se realiza usando dos amplificadores operacionales y la segunda es que permite altos valores de factor de calidad y de frecuencia central. La función de transferencia es la siguiente:
El circuito se modificara de la siguiente manera:
La nueva función de transferencia es la siguiente:
Las ecuaciones de diseño se muestran a continuación:
Donde fo es la frecuencia central, A es la ganancia y Q es el factor de calidad.
Tenga en cuenta
- Los valores de R4 y C son libres, escoja los más adecuados.
- El filtro pasa banda con amplificador dual permite manejar frecuencias altas asi mismo altos valores de factor de calidad con relativa facilidad.
- El nombre de filtro con amplificador dual se debe a que en el circuito se usan dos amplificadores operacionales, idealmente estos dos amplificadores deben pertenecer al mismo circuito integrado.
- Para entender mejor se realizaran tres ejemplos.
Ejemplo 1. Diseñe un filtro pasa banda con amplificador dual con frecuencia central fo de 10kHz, ancho de banda B de 3kHz y ganancia A de uno.
Solución. Hallamos el valor del factor de calidad:
Se elige C de un valor de 10nF. Hallamos el valor de R:
Hallamos el valor de R1:
Hallamos ahora el valor de R2:
Se elige R4 de un valor de 10kΩ (se puede elegir el que se desee). Hallamos el valor de R3:
El circuito queda de la siguiente manera:
La simulación es la siguiente:
La línea de color verde es la magnitud y la línea de color amarillo es la fase. Se puede ver que la frecuencia central es de 10kHz y que la ganancia es de 1.
Ejemplo 2. Diseñe un filtro pasa banda con amplificador dual con frecuencias de corte 900Hz y 1111 Hz y ganancia A de 5.
Solución. Hallamos el valor de la frecuencia central fo:
Hallamos ahora el factor de calidad:
Se elige 100nF como valor de C. Hallamos ahora el valor de R:
Hallamos el valor de R1:
Ahora hallamos el valor de R2:
Se escoge 2.2kΩ como valor de R4. Ahora hallamos el valor de R3:
El circuito queda de la siguiente manera:
La simulación es la siguiente:
La línea de color verde es la magnitud y la línea de color amarillo es la fase. La frecuencia central está ubicada en 10kHz y la ganancia es de 5.
Ejemplo 3. Diseñe un filtro pasa banda con amplificador dual con frecuencia central fo de 10kHz, factor de calidad de 10 y ganancia de 10.
Solución. Se escoge 30nF como valor de C. Hallamos el valor de R:
Ahora hallamos el valor de R1:
Hallamos el valor de R2:
Se elige R4 de un valor de 2.2kΩ. Hallamos el valor de R3:
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 amarilla. Se puede observar que la frecuencia central es de 10kHz y que la ganancia A es de 10.
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