Filtros Activos

ELECTRÓNICA ANALÓGICA
PRÁCTICA 5
FILTROS ACTIVOS
5.1. Etapa pasa−baja
• Realizar el montaje de un filtro pasa−baja de segundo orden utilizando como amplificador operacional el
A741, según muestra la figura P5.1 (circuito de Sallen−Key).
Figura P5.1
• Conectar la salida senoidal del generador de funciones al circuito de la figura P5.1 y, ajustando el
potenciómetro (Rb) a 1,5 Kð, efectuar un barrido de frecuencias (en un rango entre los 50 Hz y los 100
KHz) sobre el circuito para comprobar visualmente su comportamiento.
• A la vista del comportamiento detectado en el apartado anterior, realizar las medidas experimentales que
permitan representar gráficamente el módulo de la respuesta en frecuencia. Completar la tabla de medidas
anotando la amplitud de la tensión senoidal de entrada (Vi) y de salida (Vo). Calcular el módulo de la
respuesta en frecuencia (ganancia del filtro) como el cociente entre la amplitud de salida y la amplitud de
entrada.
• A partir de las gráficas obtenidas, obtener el valor de frecuencia característica (ð0) que se encuentra,
aproximadamente, en el punto de máximo módulo de respuesta en frecuencia. Marcar dicha frecuencia en
el gráfico.
• Aplicando de nuevo al circuito señales con frecuencias en el rango 50 Hz a 100 KHz, determinar
experimentalmente la fase de la respuesta en frecuencia.
• Indicar explícitamente el valor de esta fase en la frecuencia de corte obtenida con anterioridad.
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Frecuencia de corte: 10,4KHz
• Medir el factor de calidad (Q) del filtro. Para ello se efectuará el cociente entre la ganancia del circuito a la
frecuencia (ð0) y la ganancia en banda pasante (a muy bajas frecuencias.
Factor de calidad Q inicial: 0,8
• Con el potenciómetro Rb de 2,2Kð ajustado a 1,8Kð , realizar un barrido rápido de frecuencias sobre el
circuito, comprobando visualmente el comportamiento del mismo. Medir nuevamente el factor de calidad.
Repetir este procedimiento para valores del potenciómetro de 1Kð y 2Kð.
Factor de calidad Q (1,8Kð): 0,97
Factor de calidad Q (1Kð): no aparece
Factor de calidad Q (2Kð): 0,54
5.2. Etapa bicuadrática universal
• Realizar el montaje de un filtro pasa−banda basado en un circuito bicuadrático universal, empleando para
ello el circuito integrado LM348, que incluye cuatro amplificadores operacionales. La interconexión de los
mismos será la que muestra la figura P5.2.
Figura P5.2
• Colocar una entrada senoidal al circuito de la figura P5.2 y efectuar un barrido de frecuencias (en un rango
entre los 50 Hz y los 100 KHz) sobre el circuito para comprobar visualmente su comportamiento.
• Realizar las medidas experimentales que permitan representar gráficamente el módulo de la respuesta en
frecuencia. Simultáneamente se pueden realizar las medidas de desplazamiento temporal entre las señales
de entrada y salida para representar la fase de la respuesta en frecuencia.
• A partir de las gráficas obtenidas, obtener el valor de frecuencia central como la frecuencia de máximo
módulo de respuesta en frecuencia, y las frecuencias de corte alta y baja como aquellas en que el módulo de
respuesta en frecuencia disminuye 3dB respecto a su valor máximo. Marcar dichas frecuencias en el
gráfico.
• Indicar explícitamente el valor de esta fase en las frecuencias central y de corte obtenidas con anterioridad.
• Medir el factor de calidad del filtro a partir de la frecuencia con la máxima respuesta en módulo y las
frecuencias de corte. Para ello, efectuar el cociente entre la frecuencia angular central y el ancho de banda
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(diferencia entre las frecuencias angulares de corte). Sustituir la resistencia R6 por otras de valores 1 Kð y
10 Kð y efectuar una nueva medida del factor de calidad para dichos valores. Comprobar visualmente el
comportamiento del filtro para estos nuevos valores de R6 haciendo un barrido de frecuencias.
Factor de calidad inicial: 0,84
Factor de calidad (R6=1Kð): 0,59
Factor de calidad (R6=10Kð): 0,72
Frecuencia de corte baja: 4,15KHz
Frecuencia central: 7,16KHz
Frecuencia de corte alta: 13,25KHz
ELECTRÓNICA ANALÓGICA INGENIERO TÉCNICO DE TELECOMUNICACIÓN (TELEMÁTICA)
Práctica 5 FILTROS ACTIVOS
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