UNIVERCIDAD DE EL SALVADOR 2015
UNIVERSIDAD DE EL SALVADORFACULTAD DE INGENIERA Y
ARQUITECTURAESCUELA DE INGENIERA ELCTRICAINSTRUMENTACION
ELECTRONICA
TEMA: LABORATORIO DE FILTRO ACTIVO
Catedrtico: Ing. Jos Ramos
Grupo Terico: 01 Ciclo 1-2015
Integrantes:CarnetRafael Antonio Moran Molina MM12051VENTURA
RODRGUEZ ALEJANDRO JAVIER VR120011. MATERIALES Y EQUIPO
UTILIZADOS.
A continuacin se presenta la lista de materiales y equipo
utilizados para la elaboracin y prueba de los circuitos realizados
en la prctica de laboratorio:Equipo: Osciloscopio Agilent DSO1012A
,100 MHz: Generador de seales agilent 33210a 100 MHZ.
Protoboard.
Materiales: Amp-Op LF356 2 Resistencias 10 k ohm 2 Resistencias
15 k ohm 1 Resistencia 3.9 k ohm 1 Resistencia 3.3k ohm 2
Resistencia de 2.2 k ohm 3 Resistencia 27 k ohm 2 Resistencias 18k
ohm 8 Capacitores de 100 n F
3. FILTROS ACTIVOSIntroduccin: En el presente reporte se analiza
uno de los elementos ms esenciales en la electrnica y en el medio
fsico cotidiano, los filtros, estos dispositivos que se aplican en
innumerables aparatos de uso cotidiano, por mencionar vehculos,
cmaras fotogrficas tuberas de agua, en fin hay tantas aplicaciones
que es difcil mencionarlas todas.Se analizan los filtros activos
construidos con amplificadores operaciones, con condensadores y
resistencias, hay que recalcar que existen muchos modelos para la
creacin de estos filtros, es por eso que en la referencia terica se
exponen algunas de las formas de creacin que est comprobado que
funcionan.
Descripcin del circuito: En la figura se presenta el modelo
bsico para un filtro chebyshev:
Para obtener los valores de Resistencias y Capacitores para cada
etapa en particular se utilizara la siguiente tabla:
Habiendo ubicado el orden y la frecuencia de corte se proceden a
realizar los respectivos clculos, para nuestro caso los datos
son:
De la tabla obtenemos:
Con estos datos procedemos a hacer los clculos de la siguiente
manera:
Y: R2=R1.En nuestro caso supondremos todos los capacitores
C=100nF.Para R4 tenemos:
Y supondremos algn valor particular para Rf, de acuerdo a esta
lgica, los datos obtenidos para cada etapa son los siguientes:
ETAPA1ETAPA2ETAPA3
R244.7 k23 k17.5 k
R144.7 k23 k17.5 k
R32.8 k1.5 k2.8 k
R41.5 k2.2 k5.1 k
C1=C2100nF100nF100nF
Resultados obtenidos: Al implementar la primera etapa del
circuito en el laboratorio y a la entrada enviarle una onda
cuadrada obtuvimos la siguiente respuesta:
Volvimos a repetir lo que hicimos para la primera etapa en la
segunda etapa:
Y nuevamente para la tercera etapa repetimos lo que hicimos en
las dos etapas anteriores:
Ahora para agregar ms informacin al laboratorio se procedi a
medir los armnicos de la salida de nuestro filtro, para poder
observar detenidamente si en verdad es una onda seno la que tenemos
a la salida y si lo es cuanta distorsin presenta, para esto se
utiliz el equipo de precisin FLUKE.
Se puede observar que solo se encuentran presentes 3
armnicas.
Simulacin:
RIPPLE
DESCRIPCIN DEL CIRCUITO:El circuito implementado en la simulacin
se puede apreciar en la figura 5, el cual est conformado por las
mismas dos etapas del circuito de valor absoluto, con la nica
diferencia que a la salida del inversor se ha agregado un filtro
pasabajo RC activo, para la atenuacin de componentes armnicas de
120 Hz.
Figura 5: Circuito de valor promedio implementado en
simulacin.
El valor de R1 es el mismo utilizado en circuito de valor
absoluto el cual es de 2.2 K ohm, el valor de R est sujeto a la
siguiente restriccin:
Por lo cual es ms que evidente que necesitaremos un valor de C
elevado, y ya que a nuestra disposicin se encontraba un capacitor
de 2u F, ha sido este el utilizado.Debido a que se nos ha pedido
que el circuito tenga una atenuacin de 40 db a 120 Hz, entonces la
frecuencia de corte sera de 1.2 Hz; tomando en cuenta esto y al
valor de C previamente seleccionado podemos proceder a encontrar el
valor de R de la siguiente manera:
Dnde:Fc= frecuencia de corte.C= Capacitancia de la red RC.R=
Resistencia de la red RC.
Para el valor de R se han utilizado dos resistencias de 33 K ohm
conectadas en serie.RESULTADOS OBTENIDOS: Los resultados obtenidos
implementando el circuito de valor promedio fueron los siguientes:
Figura 6: Resultados obtenidos, ganancia en frecuencia del
circuito.
En la figura 6 podemos observar que a una seal de entrada de 1 V
de amplitud, se obtiene una seal de salida de 840 m V de amplitud;
si recordamos que por definicin el valor promedio de una onda seno
puede ser encontrado por medio de la siguiente formula:
Sabiendo que la seal seno de entrada tiene un Vmax de 1 V,
sustituimos en la ecuacin de Vprom, obteniendo el siguiente
resultado:
DISCUSIN: Comparando los resultados obtenidos de manera
experimental con los obtenidos de manera terica, podemos observar
que son bastante similares, por lo tanto el circuito de valor
promedio funciona de manera correcta; hemos obtenido un circuito de
valor promedio bastante bueno a partir de un circuito de valor
absoluto; cabe mencionar que los resultados obtenidos del circuito
implementado solo sern precisos para seales de entrada seno. La
parte clave del diseo es encontrar la frecuencia de corte a partir
de la frecuencia a la cual se desea que trabaje e circuito y su
correspondiente atenuacin, para la red RC se ha elegido un valor
grande de capacitor, pudo seleccionarse un valor de R y luego
calcular el valor del capacitor, pero se opt por hacerlo de manera
inversa ya que hay un catlogo de resistencias amplio en la EIE.
5. CONCLUCIONES.
El uso de filtros son de las herramientas mas utilizadas ya que
gracias a los filtros ya que se pueden modificar las frecuencias
que son necesarias y despreciar las que no o viceversa ya que
existen 4 tipos de combinaciones por ende se pueden ajustar para el
tipo de filtrado que se necesite en muestro caso se construy un
filtro de orden 6 que atenuaba las frecuencias arriba de 100 hz con
el fin de ver el espectro en el osciloscopio fluke se visualizo que
las frecuencias por encima de 100hz las atenuaba .
6. BIBLIOGRAFIA
Electrnica, 2da Edicin, Allan R. Hambley.
Circuitos Microelectronicos, 5ta Edicion, Adel S. Sedra Kenneth
C. Smith
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/97351/NSC/LF356N.html
7. ANEXOS
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