Informe del Filtro Paso Banda

U.N.”San Luis Gonzaga” de Ica
Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Escuela Académico Profesional de Ingeniería Electrónica
CURSO: Dibujo Electrónico I
DOCENTE: Ing. Wilder Román
ALUMNO: Hernández Hernández, Luis Oswaldo
CORREO: [email protected]
AÑO: IIEE-I
EL FILTRO PASO BANDA
 Introducción:
El siguiente es el resultado de una tarea de investigación en el salón de clases,
Como parte de la evaluación del curso mencionado anteriormente, de entre los
esquemas adjuntos yo he elegido dar una exégesis del circuito del filtro paso
banda, al mismo que les detallaré sus usos, funcionamiento del circuito,
componentes electrónicos usados y gráficas que son usados en el diseño del
circuito del filtro paso banda, a continuación paso al siguiente capítulo, un resumen
del circuito a tratar.
 Resumen:
Un filtro paso banda es un tipo de filtro electrónico que deja pasar un determinado
rango de frecuencias de una señal y obstruye o impide el paso del resto de
señales u ondas.
Casi todos los sistemas de comunicación emplean filtros. Un filtro deja pasar una
banda de frecuencia mientras rechaza otras. Los filtros pueden ser pasivos o
activos. Los filtros pasivos se constituyen con resistencias, condensadores y
autoinductores. Se usan generalmente por encima de 1MHz, no tienen ganancia
en potencia y son relativamente difíciles de sintonizar.
Los filtros activos se construyen con resistencias, condensadores y amplificadores
operacionales. Se usan por debajo de 1MHz, tienen ganancia en potencia y son
relativamente fáciles de sintonizar.Los filtros pueden separar las señales deseadas
de las no deseadas.
La respuesta en frecuencia de un filtro es la gráfica de su ganancia en tensión
frente a la frecuencia., hay cinco tipos de filtros: pasa bajo, pasa alto, pasa banda,
banda eliminada y pasa todo. A continuación una gráfica frecuencial de un filtro
paso banda.
 Objetivos:
Como primer objetivo tenemos que el estudiantado universitario aprenda a usar las
herramientas del dibujo electrónico virtual, en este caso Circuit Maker, un software
que tiene preestablecidos una gama de dispositivos electrónicos e individualmente
pienso que la ejecución de su cableado es muy didáctico y factible.
Otro de los objetivos es aprender que no sólo hay que dibujar ignorando lo que
plasmamos en el papel sino que también hay que tener un conocimiento acerca de
la simbología de los diversos componentes electrónicos existentes para tener una
noción de nuestro dibujo.
Por último puedo resaltar que gracias a esta tarea encomendada el docente
incentiva a los estudiantes a investigar acerca de los circuitos que dibujamos, los
cuales no comprendemos muy bien debido a que recién nos estamos sumergiendo
en el amplio mundo de la electrónica, por estar a inicios de la carrera universitaria,
por esta razón coloco esta apreciación como un objetivo más.
 Componentes electrónicos del circuito:
Algunos de los componentes usados para la construcción de un circuito paso
banda son los siguientes:
RLC:
Un circuito simple de este tipo de filtros es un circuito RLC
(resistencia, bobina y condensador) en el que se deja pasar la frecuencia de
resonancia, que sería la frecuencia central (fc) y las componentes frecuenciales
próximas a ésta. No obstante, bastaría con una simple red resonante LC.
FILTRO PASO BAJO:
Conectado en serie con un filtro paso alto entre los que hay un rango de
frecuencias que ambos dejan pasar. Para ello, es importante tener en cuenta que
la frecuencia de corte del paso bajo sea mayor que la del paso alto, a fin de que la
respuesta global sea paso banda (esto es, que haya solapamiento entre ambas
respuestas en frecuencia).
FILTRO IDEAL:
Un filtro ideal sería el que tiene unas bandas pasante y de corte totalmente planas
y unas zonas de transición entre ambas nulas, pero en la práctica esto nunca se
consigue, siendo normalmente más parecido al ideal cuando mayor sea el orden
del filtro, para medir cuanto de "bueno" es un filtro se puede emplear el
denominado factor Q. En filtros de órdenes altos suele aparecer un rizado en las
zonas de transición conocido como efecto Gibbs.
DIODO VARICAP O VARACTOR:
Un filtro paso banda más avanzado sería los de frecuencia móvil, en los que se
pueden variar algunos parámetros frecuenciales, un ejemplo es el circuito anterior
RLC en el que se sustituye el condensador por un diodo varicap o varactor, que
actúa como condensador variable y, por lo tanto, puede variar su frecuencia
central.
RESISTENCIAS:
Son aquellos componentes electrónicos que se caracterizan por oponerse al flujo
de electrones en el fluido eléctrico, en el circuito de un filtro paso banda se usan,
según el esquema dibujado en el Circuit Maker publicado anteriormente se usan 2
resistencias comunes y 1 resistencia variable o potenciómetro, los valores de las
resistencias comunes son: 40.2 kΩ y otra de 191kΩ y el valor de la resistencia de
valor variable o potenciómetro es de 1kΩ y una tolerancia del 50%.
CONDENSADORES:
El condensador es un componente electrónico que tiene la propiedad de
almacenar energía en forma de campo eléctrico.
Para nuestro circuito henos usado un condensador con un valor igual a 270 Pf.
UN OPAMP:
En este caso se ha usado un LM358
FUENTES DE ALIMENTACIÓN:
También se ha usado dos fuentes de alimentación de 15v y 19 amperios.
FRECUENCIÓMETRO:
Uno de 40 KHz.
TIPOS DE FILTROS PASO BANDA
 Filtro Paso Banda Ancha:
Este tipo de filtro elimina todas las frecuencias desde cero hasta la frecuencia de
corte y permite el paso de todas las frecuencias por encima de la frecuencia de
corte. Con un filtro pasa alto, las frecuencias entre cero y la frecuencia de corte
son la banda eliminada. Las frecuencias por encima de la de corte son la banda
pasante. Un filtro ideal pasa alto tiene una atenuación infinita en la banda
eliminada, atenuación cero en la banda pasante y una transición vertical.
 Filtro Paso Banda Angosta:
Un filtro pasa banda es útil cuando se quiere sintonizar una señal de radio o
televisión. También se utiliza en equipos de comunicación telefónica para separar
las diferentes conversaciones que simultáneamente se transmiten sobre un mismo
medio de comunicación.
La respuesta ideal elimina todas las frecuencias desde cero a la frecuencia de
corte inferior, permite pasar todas aquellas que están entre la frecuencia de corte
inferior y la frecuencia de corte superior y elimina todas las frecuencias por encima
de la frecuencia de corte superior.
En estos filtros, la banda pasante la forman todas las frecuencias que están entre
la frecuencia inferior de corte y la frecuencia superior de corte. Las frecuencias por
debajo de la frecuencia inferior de corte y por encima de la frecuencia superior de
corte son la banda eliminada. En un filtro pasa banda ideal, la atenuación en la
banda pasante es cero, la atenuación es infinita en la banda eliminada y las dos
transiciones son verticales.
El ancho de banda (BW; bandwidth) de un filtro pasa banda es la diferencia entre
las frecuencias superior e inferior de corte.
 Atenuador Compensado en Frecuencia:
Toda carga que sea alimentada con una señal variable en amplitud con respecto
del tiempo, encontrará ésta señal en dicha carga una resistencia eléctrica propia
de la carga y un efecto capacitivo, esto es aunque el circuito físicamente no cuente
con elementos de éste tipo, hasta los propios conductores, cuando son operados
con frecuencias relativamente altas, presentarán dicho efecto capacitivo , en
general podemos describir el circuito equivalente de toda carga que es alimentada
por una señal de determinada frecuencia.
En otras palabras lo que hace un atenuador es variar la frecuencia de acuerdo a
los valores de las resistencias y condensadores que le designemos. Seguidamente
un ejemplo gráfico en un osciloscopio:
 Aplicaciones de un Filtro Paso Banda:
 Estos filtros tienen aplicación en ecualizadores de audio, haciendo que unas
frecuencias se amplifiquen más que otras.
 Otra aplicación es la de eliminar ruidos que aparecen junto a una señal, siempre
que la frecuencia de ésta sea fija o conocida.
 Fuera de la electrónica y del procesado de señal, un ejemplo puede ser dentro del
campo de las ciencias atmosféricas, donde son usados para manejar los datos
dentro de un rango de 3 a 10 días.
 Referencias Bibliográficas:
http://es.wikipedia.org/wiki/Filtro_paso_banda
http://html.rincondelvago.com/diseno-de-un-circuito-filtro-pasa-banda.html
www.unicrom.com/tut_filtroPasaBanda.asp
www.electronicafacil.net/circuitos/Filtro-pasa-banda.html
www.duiops.net/hifi/enciclopedia/paso-banda.htm