Laboratorio Filtro Pasa-bajas.docx

Filtro Pasivo Pasa-bajas. David Angarita Nossa, Juan Fernando García Morales. V Semestre, Bioingeniería Universidad El Bosque Bogotá D.C., Colombia I.

MARCO TEÓRICO

Filtro Pasa-Bajas Un filtro pasa bajas, como su nombre lo dice, evita el

Evaluando la fórmula anterior podemos determinar la

paso o “filtra” una frecuencia no deseada. En este caso,

función de transferencia de este filtro en el dominio del

en aplicaciones electrónicas este filtro, descarta o rechaza

tiempo.

determinadas frecuencias. Un filtro pasa bajas deja pasar solo las frecuencias bajas. Un sistema RC está compuesto por un circuito de componentes pasivos. En este caso un capacitor y un resistencia en serie. El filtro a evaluar en este tutorial será del tipo pasivo, esto es que no necesita fuente de alimentación. En los circuitos RC se puede determinar que para

El sistema, ya como impedancia, se comporta como un simple divisor de voltaje, por eso podemos determinar de manera directa:

frecuencias muy bajas (Cercanas a DC), tenemos que el capacitor se comporta como un circuito abierto. Para altas frecuencias, el capacitor reduce su reactancia (resistencia imaginaria), por lo que la señal se aterriza y el voltaje de salida decrece.[1] Análisis de filtro pasa-bajas RC

Evaluando el sistema numéricamente, para diferentes

La reactancia es la parte imaginaria de la impedancia, por

valores de frecuencia podemos determinar como el

lo tanto tenemos que:

voltaje va bajando de amplitud a medida que la frecuencia incrementa. En este caso la función de transferencia, inicia en 1 y tiende a 0 con el incremento de la frecuencia. Pero, cómo podemos determinar a partir

Considerando que la reactancia capacitiva, representa

de que valor el sistema comienza a cortar la frecuencia

parte de la impedancia, podemos observar que esta es

de este filtro pasa bajas y cual seria el comportamiento

inversamente proporcional a la frecuencia, representada

del mismo. Para esto pasamos el sistema al dominio de la

por la letra omega.

frecuencia compleja, o de Laplace, en este caso vamos a asumir que comenzamos la teoría de Laplace a partir de que tenemos que:

Sustituyendo

en la ecuación

de la función de

transferencia, tenemos:

capacitores en serie debido a que no había disponibilidad de recursos.

220𝐶 ∗ 1𝐶 = 0.18𝐶𝐶 220𝐶 + 1𝐶 1 8𝐶𝐶𝐶 = 2𝐶 ∗ 𝐶 ∗ 𝐶 1 𝐶= = 110.5𝐶 2𝐶 ∗ 0.18𝐶 ∗ 8𝐶 𝐶=

Por lo que el polo del sistema es:

La frecuencia de corte, está en función de la constante temporal tau, en este caso tenemos para frecuencia y

IV.

frecuencia angular.

RESULTADOS

[1] II.

OBJETIVOS

●

Ensamblar un circuito filtro pasa bajas.

●

Simular el circuito para realizar la respectiva comparación con la práctica.

●

Registrar las respuestas leídas por el osciloscopio al variar la frecuencia. III.

METODOLOGÍA

Lo primero que se realizó en el laboratorio fue el diseño del filtro con las características que se querían obtener de su funcionamiento.

Por

disponibilidad de recursos a la hora de realizar el montaje del filtro cuya frecuencia de 3dB era de 8kHz, fue necesario utilizar los componentes que

Fig 1. Simulación del comportamiento del filtro pasa

se tenían a la mano.

bajas.

Se usaron dos capacitores en serie de 220 n y 1 u faradio. De acuerdo al circuito propuesto en clase con las especificaciones de un filtro cuya frecuencia de 3dB era de 8kHz. Para realizar el montaje se utilizaron 2 capacitores de 220n faradios (en serie) y un capacitor de 1u faradios, se utilizaron de

Fig 2. Filtro a entradas 800KHz. Fig 5.Filtro a entradas de 800Hz.

Fig 3. Filtro a entradas de 80KHz. Fig 6. Filtro a entradas de 80Hz.

V.

ANÁLISIS

La práctica consiste en entender y comprender el funcionamiento del filtro pasa bajas, mediante la realización del montaje y simulaciones digitales. Los valores de la capacitancia son muy importantes a la hora de desarrollar un circuito como este, ya que de esta depende el valor de las resistencias a utilizar.

Fig 4. Filtro a entradas de 8KHz.

Las señales que son mayores a 8KHz padecen una leve atenuación que se puede percibir a simple vista en las imágenes, que demuestra el buen funcionamiento del filtro, a mayor frecuencia en la entrada esta se apartaba de los 8KHz. Esto se

pudo presentar debido a que no se tenía un capacitor del valor exacto, por ende se aproximo a un valor cercano usando dos capacitores en serie

VI.

CONCLUSIONES

El laboratorio nos permitió reforzar conocimientos previos explicados en clase sobre las configuraciones del OpAmp

además de esto se pudieron identificar

diferentes aplicaciones, se logró armar el circuito propuesto en el laboratorio, con las imágenes que se tomaron en el laboratorio se pudo demostrar que el filtro pasa bajas realiza un corte en la señal..

REFERENCIAS [1]"Pasa bajas filtro RC pasivo análisis y comportamiento HETPRO",

HETPRO/TUTORIALES,

2018.

[Online].

Available: https://hetpro-store.com/TUTORIALES/pasa-bajasfiltro/. [Accessed: 08- Mar- 2019].