E5FlEUñ¡IVEHSIgAO BE LÁ5 FUEFZAS ARMAI]A5

(l;rÉ ln¡i¡üuecrófl ¡ttt La ÉxcErEÁtcta

DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y trLECTRÓNICA

INGENIERIA MECATRÓNICA

CIRCUITOS ELÉCTRICOS 2

NRC:2558 |

IGRUPO: A-4 I

IPREPARATORIO NO I3..¡

II

TEMA: FILTROS PASTVOS

INTEGRANTESANDRÉSHIDALGOMIGUEL ESPINOZAALEXIS SINAILÍN

SANGOLQUI, 12 DE FEBRERO DE 2016

Informe preparatorio 3.3 l1

Alexis Sinailíq Andrés Hidalgo & Miguel Espinoza.Febrero 20 1 6.

Ilniversidad de las Fuerzas Armadas "ESPE'Depafamento de Eléctrica y Electrónica.

Circuitos Eléctricos II

Tabla de Conte dos

1. Diseñar un filtro pasa bajo con frecuencia de corte de lkHz y netamente capacitivo

resistivo, con fue¡te sinusoidal. ................... ..... . ......................'' . ........... I2. Diseñar un filtro pasa banda con liecuencia cenhal de lKilz y uno con *ecuencia de 2KHz

con fuente sinusoidal. .......- ............. . . ....-. ......... I3. Realice la simulación de los circuitos utilizando MATLAB o MAXIMA para obtener el

Diagrama de Bode de los mismos................. .... .......... ........--.--. ............ .44. Responda........... ........................---.....-..........6

a. ¿,Cuál son las características de los filtros pasivos: pasa bajos' pasa altos, pasa bando y

rechaza banda? ......-... .... .......... ......................... 6

b. ¿Qué aplicaciones tienen los filtros pasivos? Indique al menos 5 aplicaciones (Describir

cada una de ellas) ...... .................... . . ...-...,........ 8

5. Referencias bibliográficas:.............,,,... .. ..... .-. ......... . .... .....".......,. 9

Lisfa de liguras

Figura 1. Filtro pasa bajo diseñado en Multisim.......................,,........,,...........,.,............................ IFigura 2. Filtro pasa banda con fi€cue¡cia de I kllz, disqñado en multisim.....,,.........,.................. 2Figura 3. Filtro pasa banda con frecuencia dg 2kHz, diseñado en multisim......,,.........,................. 3Figura 4. Diagrama de bode del filtro pasa bajo de la figura 1, simulado en Matlab.,...................4Figüra 5. Diagrama de bode del filtro pasa banda de la figura 2, simulado e¡ Matlab. ................. 5

Figura 6. Diagrama de bode del filtlo pasabanda de la figura 3, simulado en Mallab. .................. 6

l. Diseñar un filtro pasa bajo co¡ frecuenc¡¿ de corte de lkllz y net&mente

capacitivo resistivo, cotr fuente sinüsoidaL

:.:..

ct..:.q.arf

.

.:::.

:::-

Físuta 1. Filío pasa bajo diseñado en

7," = F¿=,2y

ric = znf = 2rr(1000 =

f = rOO0Hz

77R = z"fc= 21t(1000X0,2 x 10-6)

R =795a

2. Dis€far un filtro pasa bstrda con frecuenci. centr¡l de lKHz y üno con

7f = t*nuunt

" ,o-"1= looo'974 = 1oo1vz

usoidal,i,e de 2KFz

,t"K

tr'recüencie de I kHt

Fígara 2. Fíltto püa ban¡la confrecaencia de t kHz, diseñado en naltd¡ .

srE

o

10B=+= 20OO1t

(lxl03xZn)2 l0x

Bt

¡'recuencia de 2kIIz

Fisuru 3. Filtro WNa banda conJre&encia de 2kHz, diseñado en nult¡sín.

" 'ILC 1

(2x7O3 x2Í\¿ = -LC1

(2,'703 x2E)2 . 7ox7o-3

-EstE

IN^L

a

Id- 4O0OÍ

010

1

B

z

3. Realice la simulación de los circuitos

obterer €l Diagrama de Bode de los

¡t(s) =

MATLAB o MAXIMA p6ra

bajo

1

+ 0.000159s

Dlas¡rñ

Feq!€¡cy id/s)Figura 4. Diag'ttna de bo.le del flto pasa bajo de la lisaru I , sinlrla¿o eñ Matlab.

tr'recue¡ci¡ de 1 kIIzFiltros pass ba¡da

0-00001575sI1(s) =

0.0000000025r2 + 0.00001575s + 1

Bo'd€ Diag

104 105

Frequency (rad,/s)Fisra s. Díasana de bode detJilto pasa banda de lafcüra 2, sinutado en Ma ab.

Frecü€rcia de 2 kHz

0.0000075sH(s) =

0.0000000061 + 0.0000075s + 1

.DE

E

fL

0

-30

-40

-509D

45

0

90*,^3

Bodo D¡agrrm

fo

o"

0

-10

-?0

-30

-40

-5090

45

0

i

1t¡3 104 '10'

Frequency (tad/s)F¡sru 6. Díaerana d¿ bode dellittto p^abanda de tafsura 3, siftarado en Mai6b.

4. Responda

a. ¿Cuál son las características de los filtros pasivos: ¡rasa bajos, ¡rasa

altos, pasa batrdo y rechaza b¡nda?

Filtros pasa traios:

Dejan pasar fiecuencias que están por debajo de una frecuencia ya establecida que

seá co¡ocida como f¡ecuencia miixima. Por ejemplo para este tipo de filtros se

puede establece¡ rma frecuencia de 60Hz que no puede se¡ sobrcpasada.

Este tipo de lilt¡os usa bobinas, condensadoros o ambos al mismo tiempo.

- Suelen usar equipos de audio como complemento pam acentuar los sonidos de

ftecuencias bajas.nl

Filtros pasa altos:

Este tipo de filt¡o esti formado por resistenci s y condensadores en serie

Dejan pasar señales con ftecuencia mayor a u valo¡ mínimo de[oÍrinado

frecuencia de corte de filtm

- Funcio¡a acorde a la variación de la impedancfu del condensador con la

frecuencia

- Su compofiamiento es como un circuito abie¡to {i la ftecuencia de la señal es

baj4 si la frecuencia es muy alta se comporta¡a como un cortocircuito.ll]

Filtros pasa banda:

Este tipo de filtros esüán formados po¡ ¡esistencias, bobinas y condensadores

Su diseño permite que pase un determi¡ado grupo de señales con jiecuencias

dent¡o de la banda del paso d€l filt¡o, eliminando o atenuando las demás

frecuencias

Existen dos Aecuencias de corte, üna inferior y otra superior, siendo estas las que

dete¡minan el rango de paso de ftecuencias sin atem¡ar.ll]

Filt¡o rechaza-banda:

- Opuesto al filtro pasa banda

/- Se transmiten todas las señales de frecuencia excepto aquellas que se han

restringido en rm determinado rango

Se usa pata eliminar señales de ruido.

Es llamado filtro Notch, por Io que la respuesta del filtro tiene un hueco en

salida.[2]

b. ¿lQué aplic¿ciones tie¡en los liltros Indique al nreros 5

aplicaciones (Describir cada una

- fn si\temas de adquisición de datos se rgquieren fillro pasa bajas para e\ iÉr el

fenómeno de ALIASING, filtrar de rüido- Este fenómeno de ALIASING

consiste en el efecto que causa que feñales continuas distintas se tomen

indistinguibles cuando se muestrean digitalmente. Con el filtro se logran regular

las señales para obtener una mejor apreciación.[3]

- Un filtro pasa alto se usa n el caso de la medicina en equipos que miden señales

fisiológicas. Esto se debe a que la regulación y calibración de los equipos médicos

estián rcgidos a normas ya establecidas con respecto al funcionamiento normal dei

cuerpo, por ejemplo en el caso del ritmo cardiaco que emite una liecuencia que se

detgrmina en un elect¡ocardiograma.[3]

- Los filtros pasa banda tieren aplicació¡ en ecualizadores de audio, haciendo que

algunas frecuencias se amplifiquen más que otra. Esto es más común de observar

en los Dj que disponen del equipo para hacer mezclas musicales.[3]

9

- Se utilizan filtros pasivos en la modulaciól de f¡ecuencias de radio. Tal es el caso

d€ la radiodifuso¡as y televisoras que Íansmiten en difercntes frecuencias para

enviar datos y señales.[41

- Los filtros rechaza banda se usan para elimina¡ la frecue¡cia de red en circuitos

donde se acoplan a otros montajes, tanto los 50Hz como los 100Hz En este caso

se ha establecido el rango de los cuales se debe deshacer algunas frecuencias

cuando se haoe uso de ¡ectificadores de media onda.[5]

\

5. Refere¡rcias bibliográficas: 1

\

\

[4] Grupo 5 Señafes y sistemas 2. (13 de SeptiemÚepe 2010). APLICACIONES DE I'os

FILTROS EN LAS COMWICAC-lOnr'fS. necf perado el 9 de febrero de 2016, de

s2-1-g: Sefrales y Sistemas II, Mc-J, Grupo 5:

http://grupo5sys2mcj.blogspot.conJ2ol0/09/aplicaciones-deJos-filtros-en-

las.html

[2] catarina.udlap. (s.i)-

http://catarina.udlap.núlu dl ah.ies/documentos/leü/quiroz-ca/capítulo2.plJ

Recuperado el 9 de febrero de 20 I 6, de

http://catadna.udlap.mx-/u dl-ttales/documentos/lem/quiroz-c-g/capitulo2.pdf

[3] Hurtado, P. (4 de abril de 2013), Filtros Pa,sitos. Recuperado el 9 de febrero de 2016,

de P¡ezi: https://prezi.com,/gujvhuqltuz2/fi lhos-pasivos/

10

nl Iglesias, A. (9 de O ctnbre de 2013). frltros paso bajo,alto y banda. Recuperado el 09

de febrero de 2016, de Slideshare: htF://es.sti l9'13lfi1tros-

paso-baj oalto-y-banda

[5] Morales, J. (19 de Jullo & 2015). Fikros . Recuperado el 9 de febrero de

20 I 6, de Buenas Tareas: http://www

Pasivov76254250.html