LAB. DE TELECOMUNICACIONES * FIEE _ UNAC

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERA ELCTRICA Y ELECTRTUCN

SBPARATA)-tw!9;.- ' " ,_

TEMA

F|LTROS PASABAJOS

CURSO TELECOMUNICACIONES

PROFESOR : lng. MARTTN GAMARRA

Prig. I

LAB. DE TELECOMUNICACIoNEI-ruE: W4s

EPERTMENTOTTT'CTLO

WTVERSTDM NACTONAL DgL CAJ'LAOEACI]LTAD DE T.NG1gNTEP.T'A ETECTRTCA Y ELECTRONTCAESCVELA DE NGENLERLA ET'ECTRON'CAABORATOR O DE TEI'ECOI'I| ILCACLONIES

: TE'ECOMUNLCACLOIIES I:Ol:FILTROS ACTTvos

F.LLYEO PASA3.A'IAS(FTf.rno BVETERwORTE)

1.

OB"I'ETIVOS:

Aprender como pueoen conectalse uno o ms ampl i f icadoresoieracionales (Opamp's) , ut i l izando eI CI 747 (OPAMP) , con,-"4. . resist ivos - capaci t ivas pala construir var ios t ipos de

f i l t ros.

2. Conocer eI d iseo de f i i t ros act ivos.Y prcba. su Iespuesia '

3. Conocer las caracterst icas dist int ivas c ie ias respres:as de

f i ] t ros Butterworth '

4. b isear y anal izar c i rcui tos para t res t ipos de f i l t rospasabajasdelpolo,2polosy3polos'conpendientesde_20dB/dcada , -40 dBldcada y -50 dB/dcada respect lvar 'e l i - 'e '

5- Ver i f icar exper imentalmente como se obi iene ra f==cu=::c-a ie

corte Ce los f i i i ros Pasabajas '

EQUIPOS :

Descr ipcinuattL.01010101

Osci loscopio de 2 Canales' 10OMHz'Generador de Funciones BK Precis ion (5 MHz)Fuente de A1mentacin Regulada' +15 VDc'r r , . ' t +{a.r-Y^ ni n i lf! ' lLfLf l t tEL!v ufv

Ptg. 2

TLAB. DE TELECOMUNICACIONES - FIEE _ UNAC

UqlI Lf )oqr inni -

02010103

Drrnf 1q

l- :h la/e

f : l^r ' l a / cvqvrv \v

l - h l o /e

' la qni I nqani n

de ccnexin BNC (m)-BNC (m)de conexin BNC (m) -coeodr i losde Fuente de Al imentacin

ACCESORIOS :

COMPONENTES:

f )a

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Fruencia

1 (c) . Pasabanda 1 (d) . El iminabanda

INTRODUCCION AL FILTRO PASABAJAS:

un f i l t ro pasabajas es un circui to que t iene un voJ-taje desal- da constante hasta una frecuencia de cor+_e f .

-

Confcrae iafrecuencia aumenta arr iba de f . , e l vc]- ta je de sai ic ia se a-ue: la. E.ia f igura i (a) se muestra una qrf ica c ie i -a nagn_:uci c ie i vo-ca;e iesal- ida de un f i l t ro pasabajas en funci: : qe

-- a f=es:e:_c. a _ la*sl- neas punteadas es l -a grf ica para e.- i - i_ i i ro pasaba; as

-

dea, , er ltanto gue las r nea cont inua indican l_a curva para sr i ; - , t cpasabaja rea-l-- El alcance de fiecuencias que se transmi-r-en se conocecomo pasabanda. r,as frecuencias gue se aienan se conoce comorechazabanda. T.a f recuencia de corte , f . , tambin se denomina:frecuencia 0.10'1 , f recuenci-a a -3 dB o f recuencra ce esqui-na.

FTLTRO DE -ZA dB/dcada

El c i rcui to de ra f igura 2 es un f i r t o act i - , o pasaba;as ieuso comn. E. l f i l t rado se hace con el c i :cui to

.RC 1r ei arni : t i f :_cador-operacrol ]a l se ut i l iza como ampl i f icador de gananci uni ta i ia

_

Vin

i

Ptig. J

Figrrra 2

DE TELECOMUNICACIONES. -

FIEE * UNAC

la resistencia Rf es igual a tR' y se incluye para la desviacinde Ia corr iente cont j -nua- EL vol ta je di ferencial entre 2 y 3 es enesencia, 0 v. Por tanto, e1 vol ta je a t ravs de1 condensador C esigual a l vol ta je d sal ida Vo, debido a que este c i rcui to es unseguidor de vol ta je. La'ganancia de vol ta je de l -azo cerrado devo/Vin es:

Vo1+=

Vin 1+jwRC(1)

Donde.w es laZxf) y j es igual a

frecuencia de vin en radianes por segundo (w =\ l - l .

Para mostrar que eI c i rcui to en Ia f igura 2 es un f i l - t ropasabajas, considere como vara VolVin en 1a ecuacin (1) conformecambia " l -a f recuencia . A f recuencias muy ba j as, esto s r conf orme hse aproxima d 0, VolVin es igual a 1 ' y a muy al tas f recuencias,conforme i^/ se aproxima a inf in i to , Vo/Vn es igual a 0.

. l ,a f recuencia de corte wc se def ine como . l -a f recuencia de Vindonde Vo/\r in se reduc a 0.707 veces gu valor a baja f recuencia. Lafrecuencia de corte se evala mediante

-

a*swc

- LtL.

gundo, f" es lbafaradios

La ecuacin puede escr ib i rse de otra manexa para encontrar R:

(3)

Proeed.i:aiento de diseodB/deada

Z 1t TcL

para .

Se escoge fa f recuencia de corte w. o bien f ,

2 . Se selecc j -ona el- condensador C I por . l -o general entre 0 . 001]rF y 0.1 pF.

Calcule R mediante la ecuacin 3.

Haga Rf = R.

(2)1=RC

!f t==

\ddu

f i l tros pasat'ajas de -20

freeuencia en hrte, R est en ohms y C est en

P9. 5

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INTRODUCCTON A T,OS FILTROS BUTTERWORTH

En muchas apl icaciones de f i l t ro pasabajas, es necesar io quefa ganancia en. l -azo cerrado est tan prxima como sea posible a 1dentro deJ- pasabanda. El f7tro B:attemrozth es el- ms adecuado paraeste t ipo de apl icaciones. EI f i l t ro Butterworth tambin se denominaf i l t ro de mximo plano o f i " l - t ro plano-plano. En - l -a f igura 3 semtta

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FILTRO DE -40 dB/dcada

E1 circui t .o en i -a f igura 4.es uns de los f i l t ros pasabajas deuso ms comn. Froduce atenuacin de -40 dB/dcada; esto es, despusde }a f recuencia de corte, la magnitud decrece 40 dB cuando haumenta a 10 hrc. EI ampl i f icador operacional se conecta para unaganancia uni tar ia. Ya que el- c i rcui to del- ampl i f icador operacionalbsicamente es un seguidor de vol ta je (ampl i f icador de gananciauni tar ia) , e l vol ta je a t ravs de Cl es igual aI vol ta je 'de sal idaVo.

Vin

Fi4rra 4rffiFl"i:.,"-.m a s stnmri f ica en' igrua&e-'a R. Hay sIosi+.q

cl-ncoa ;;f ias "Lsiste-ncia n1 y Rz

pass en 1 procedimiento de cl iseo.

diseo >ara fi l tros pasabajas

1. Ia f , recuencia c ie corte w" o bien f , " .

seleccione un valor adecuado entre 1O0 pF

Haga C2 = 2C7.

Cal-cule

^ 1^1

vr v,

wc9 .L

5.. " Seleccione

Procedimiento dedB/dcada

Seleccione

ESCOIa U1;u.1 l r ! .

-40

2.

J.

{.

Rf=2R

Ptig 7