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ELECTRÓNICA Dictado por: MSC. ING. IVAN MONTALVO FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA

DIODOS SEMICONDUCTORES Y FUENTES DE ALIMENTACIÓN

Electrónica- Ing. Iván Montalvo Msc.

CAPITULO I

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BIBLIOGRAFIA

[2] Neal S. Widmer, Greg L. Moss, Ronald J. Tocci; " Digital systems principles and applications"; 12° Edition; 2017

[3] Robert L. Boylestad, Louis Nashelsky; “Introducción al Análisis de Circuitos”; 12° Edición; 2011

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[1] Robert L. Boylestad, Louis Nashelsky; “Electrónica: teoría de circuitos y dispositivos electrónicos”; 10° Edición; 2009

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Filtros pasivos RC

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Filtros pasivos RC

Cualquier combinación de elementos pasivos (R, L y C) y/o activos (transistores o amplificadores operacionales) diseñados para seleccionar o rechazar una banda de frecuencias se denomina filtro. En sistemas de comunicación, los filtros se utilizan para dejar pasar aquellas frecuencias que contengan la información deseada y rechazar las restantes. En los sistemas estereofónicos, los filtros pueden utilizarse para aislar bandas particulares de frecuencias con el propósito de aumentar o disminuir el énfasis de la salida del sistema acústico (amplificador,bocina, etc.).

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CONCEPTO

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Filtros pasivos RC

Los filtros se utilizan para filtrar cualquier frecuencia no deseada, comúnmente denominada ruido, debido a las características no lineales de algunos dispositivos electrónicos o a señales captadas del medio ambiente.

En general, existen dos clasificaciones de filtros:

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CONCEPTO

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Filtros pasivos RC

CONCEPTO

2. Filtros activos son los que utilizan dispositivos activos tales como transistores y amplificadores operacionales en combinación con elementos R, L y C.

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1. Filtros pasivos son los compuestos de combinaciones en serie o en paralelo de elementos R, L y C.

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Filtros pasivos RC

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Filtros pasivos RC

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Filtros pasivos RC

Para cada tipo, existen frecuencias criticas que definen las regiones de bandas de paso y bandas de atenuación (a menudo llamadas bandas de rechazo). Cualquier frecuencia dentro de la banda de paso cruzara a la siguiente etapa con al menos el 70.7% del voltaje de salida máximo.

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DATOS IMPORTANTES

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FILTROS RC PASA-BAJAS

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El filtro R-C, cuyo diseño es asombrosamente sencillo, puede utilizarse como un filtro pasa-bajas o pasa-altas. Si la salida se toma del capacitor, como se muestra en la figura 23.8, responderá como un filtro pasa-bajas. Si las posiciones del resistor y del capacitor se intercambian y la salida se toma del resistor, la respuesta será la de un filtro pasa altas.

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Frecuencias altas

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Frecuencias bajas

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Filtros pasivos RC

En frecuencias muy altas Vo = 0V.

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En frecuencias muy bajas, Vo = Vi.

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Filtros pasivos RC

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Una grafica de la magnitud de Vo en función de la frecuencia producirá la curva de la figura 23.11. Nuestro siguiente objetivo queda ahora claramente definido: obtener la frecuencia a la que ocurre la transición de la banda de paso a la banda de atenuación.

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Para los filtros, muy a menudo se utiliza una grafica normalizada en lugar de la grafica de Vo. La normalización es un proceso por medio del cual cantidades tales como voltaje, corriente o impedancia se dividen entre una cantidad con la misma unidad de medición para establecer un nivel adimensional de un valor o intervalo específicos.

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En cualquier frecuencia intermedia, el voltaje de salida Vo de la figura 23.8 puede determinarse utilizando la regla del divisor de voltaje:

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FILTROS RC PASA - ALTAS

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Como se observa en la figura 23.19, puede construirse un filtro RC pasa-altas invirtiendo simplemente las posiciones del capacitor y del resistor.

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Frecuencias altas

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Frecuencias bajas

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En frecuencias muy altas Vo = 0V.

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En frecuencias muy bajas, Vo = Vi.

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En frecuencias muy bajas, Vo = 0V.

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En frecuencias muy altas Vo = Vi.

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Filtros pasivos RC

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Una grafica de la magnitud de Vo en función de la frecuencia producirá la curva de la figura 23.22. Nuestro siguiente objetivo queda ahora claramente definido: obtener la frecuencia a la que ocurre la transición de la banda de paso a la banda de atenuación.

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Filtros pasivos RC

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Para los filtros, muy a menudo se utiliza una grafica normalizada en lugar de la grafica de Vo. La normalización es un proceso por medio del cual cantidades tales como voltaje, corriente o impedancia se dividen entre una cantidad con la misma unidad de medición para establecer un nivel adimensional de un valor o intervalo específicos.

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En cualquier frecuencia intermedia, el voltaje de salida Vo puede determinarse utilizando la regla del divisor de voltaje:

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Para establecer la característica pasa-banda de la figura de arriba se utilizan varios métodos. Un método emplea los filtros pasa-bajas y pasa-altas en cascada, como se muestra en la figura 23.28.

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FILTROS PASA - BANDA

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Una frecuencia f1 podrá pasar a través del filtro pasa-bajas, pero tendrá poco efecto sobre Vo debido a las características de rechazo del filtro pasa-altas.

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Una frecuencia f2 podrá pasar a través del filtro pasa-altas sin problema, pero no podrá alcanzar el filtro pasa-altas debido a las características pasa-bajas.

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Una frecuencia fo cercana al centro del filtro pasabanda cruzará a través de ambos filtros con muy poca atenuación.

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Una frecuencia fo cercana al centro del filtro pasabanda cruzará a través de ambos filtros con muy poca atenuación.

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Para un circuito como el mostrado en la figura 23.30, existe una carga entre las etapas en cada frecuencia que afectará el nivel de Vo. Mediante un diseño adecuado, el nivel de Vo podría estar muy cercano al nivel de Vi en la banda de paso, pero nunca lo igualaría exactamente.

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A medida que las frecuencias críticas de cada filtro se acerquen más y más entre sí para incrementar el factor de calidad de la curva de respuesta, los valores pico dentro de la banda de paso continuarán cayendo. Para los casos en que Vomáx ≠ Vimáx el ancho de banda se define a 0.707 del Vomáx resultante.

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La respuesta pasa-banda puede obtenerse también utilizando los circuitos resonantes en serie y en paralelo. Sin embargo, en cada caso, Vo no será igual a Vi en la banda de paso, pero se podrá definir un intervalo de frecuencia en el que Vo será igual o mayor que 0.707Vmáx.

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Para el circuito resonante en serie de la figura 23.33, XL = XC en la resonancia, y

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Análisis de Circuitos en Corriente Continua

FPB – Pagina 1086 FPA – Pagina 1087. FPB – Pagina 1087.

Ejercicios 19 – 22. Ejercicios 23 – 26. Ejercicios 27 – 29.

Ecuaciones Diferenciales - Ing. Iván Montalvo Msc.

[1] R. Boylestad, “Introducción al análisis de circuitos”, Décima Edición, Editorial Prentice Hall Hispanoamericana S.A, 2004

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