FACULDADES INTEGRADAS ESPÍRITA – FIES

LABORATÓRIO DE CONSTRUÇÃO DE EQUIPAMENTOS CIENTÍFICOS

CURSO DE FÍSICA

CONSTRUÇÃO DE UM FILTRO PASSA-BANDA PARA VLF

ÂNGELO ANTÔNIO LEITHOLD

SETEMBRO DE 2008

CONSTRUÇÃO DE UM FILTRO PASSA-BANDA PARA VLF

Resumo

Os filtros passa-banda são muito utilizados em circuitos eletrônicos diversos, dentre

estes, notadamente circuitos de sintonia e aplicações em áudio. O presente trabalho descreve

sucintamente a construção de um circuito passa-banda para a aplicação em recepção de

ondas eletromagnéticas na banda de 20 kHz. Pois o sinal captado por antenas neste

comprimento de onda, vem com muitos harmônicos e espúreos que devem ser descartados.

Teoria

Para fazer o receptor de VLF monobanda é necessário a escolha da frequência de

uso. Após, projeta-se um filtro passa-faixa, de forma que a freqüência central f0 seja 20 kHz.

Também é necessário definir-se uma seletividade mínima Qmin , no caso foi escolhida um

valor próximo a 15. O diagrama básico de um filtro passa faixa está representado na figura

1:

FIGURA 1: Diagrama básico de um filtro passa faixa.

O cálculo deve ser feito a partir do domínio da freqüência, assim, se configura a equação 1:

(1)

assim,

(2)

A frequência é:

(3)

O Q é definido como:

: (4)

Prática

Uma vez que o fo está definido como 20 kHz e o Q arbitrado 30, de posse das

equações, e utilizando um indutor comercial de 270 mH, calcula-se o capacitor e o resistor

que serão usados no filtro. O valor obtido para o resistor é próximo de um resistor de valor

comercial 560 W, e o valor calculado para o capacitor, da mesma forma é próximo de 220

hF, assim o circuito fica conforme a figura 2:

Utilizando dois computadores, no primeiro com um programa gerador de áudio, e

aplicando-se a saída de alto-falante na entrada do circuito, e em outro PC usando um

espectrômetro na saída do circuito, obteve-se o maior ganho -0,003 dB, na frequência de

20,5 kHz. Foi medida também uma largura de faixa em valores de 3,00 dB, a partir da

frequência mínima de 19,9 kHz e máxima de 21,3 kHz. A banda passante do filtro é dada

pela equação 5:

(5)

O valor encontrado a partir das medições foi 1,3 kHz., para encontrar a seletividade

Q do circuito usa-se a equação 6:

(6)

Assim, a partir da frequência central fo, o valor da seletividade Q do filtro é 15.

Bibliografia

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