25/11/2010

EE 640 Eletrnica IIProf. Fabiano Fruett

Filtros

1

Malha Geral de dois acessos de um Filtro Genrico

Funo de Transferncia:

T ( s) =

Vo ( s ) Vi ( s )

2

Fonte: Sedra & Smith, Microeletrnica, 5 Edio

1

25/11/2010

Caractersticas ideais de transmisso dos quatro tipos de filtros

Fonte: Sedra & Smith, Microeletrnica, 5 Edio

3

Especificao das caractersticas de transmisso de filtro passa-baixas

Transition band

4

Fonte: Sedra & Smith, Microeletrnica, 5 Edio

2

25/11/2010

Mdulo da Resposta de um filtro que atende as especificaesPassband Ripple

Esta resposta apresenta um caso particular de equiondulao (equiripple)

Ripple Bandwidth

5

Fonte: Sedra & Smith, Microeletrnica, 5 Edio

Filtros de primeira ordemFuno de Transferncia Geral:

T (s) =

a1s + a0 s + 0

Passa-Baixas:

6

Fonte: Sedra & Smith, Microeletrnica, 5 Edio

3

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Passa-AltasT (s) = a1s + a0 s + 0

7

Fonte: Sedra & Smith, Microeletrnica, 5 Edio

Genrico

8

Fonte: Sedra & Smith, Microeletrnica, 5 Edio

4

25/11/2010

Resumo dos Filtros de Primeira Ordem

9

Fonte: Sedra & Smith, Microeletrnica, 5 Edio

Filtros de segunda ordemFuno de transferncia geral:

T (s) =

a2 s 2 + a1s + a0 2 s 2 + 0 s + 0 Q

Posio dos plos:

p1, p2 =

02Q

j0 1

1 4Q 2

10

5

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Filtros de segunda ordem Passa-BaixasFuno de transferncia geral: PB:

T (s) =

a2 s 2 + a1s + a0 2 s 2 + 0 s + 0 Q

0 em

11

Figuras de mrito do PB com relao ao fator de qualidade do plo6 5

4 Tmax 3

Q 1 4Q 21 2Q 2

1wmax 1

2

1

0 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 5,5

Fator de qualidade do plo (Q)

12

6

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Passa-AltasFuno de transferncia geral: PA:

T (s) =

a2 s 2 + a1s + a0 2 s 2 + 0 s + 0 Q

13

Passa-faixaFuno de transferncia geral: PF:

T (s) =

a2 s 2 + a1s + a0 2 s 2 + 0 s + 0 Q

0 em

14

7

25/11/2010

Filtros de Segunda Ordem

15

Dente (Notch)Funo de transferncia geral: Notch:

T (s) =

a2 s 2 + a1s + a0 2 s 2 + 0 s + 0 Q

16

8

25/11/2010

Dente Passa-baixas (Low-Pass Notch)Low-Pass Notch (LPN):

17

Dente Passa-Altas (High-Pass Notch)High-Pass Notch (LPN):

18

9

25/11/2010

Filtros de Segunda Ordem

19

Passa-Todas (All Pass)All Pass (AP):

20

10

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Sntese dos Filtros de segunda ordem Filtro Passivo com ressonador LCREstrutura Genrica:

21

Passa-Baixas passivo com LCRT (s) = a0 2 s 2 + 0 s + 0 Q Ganho DC = a02 0

22

11

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Resumo de algumas topologias de filtros LCR passivos

23

Indutores microfabricados

Fontes: http://dev.emcelettronica.com/micro-electro-mechanical-systems-technology-mems http://inems.com/MEMS_course_AREA/RF_MEMS_Device_Simu/Intro_RF_MEMS.htm http://mems.utdallas.edu/

24

12

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A Indutncia de Antoniou

25

Filtro com RC Amp Op

26

13

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Filtros com Capacitores Chaveados

27

Comparao entre os FiltrosCapacitores Chaveados No depende de valores absolutos dos componentes A constante de tempo depende da razo entre capacitores Adequado para integrao

Ativos RC Necessita de =RC bem definida Capacitores de alto valor

28

14

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Filtro ButterworthResposta em mdulo de um Filtro Butterworth Passa-Baixas Caracterstica de transmisso de um filtro Passa-Baixas genrico

Transition band

29

Resposta em mdulo para filtros Botterworth PA de vrias ordens

30

15

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Posio dos plos para um filtro Butterworth de ordem N

31

Filtro Chebyshev

32

16