Practica 3 Analogica I
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Resumen-- Se realizó los cálculos y mediciones de los
filtros pasa banda y elimina banda, para realizar las
mediciones de cada circuitos se tuvo que imponer los
elementos para obtener la frecuencia de corte, se realizó
las mediciones con la frecuencia central y con las
frecuencias de corte 1 y 2, de igual manera le dimos un
valor menor y un valor mayor a estas frecuencias de
corte (1,2). De las ondas obtenidas en cada medición se
midió un cierto ángulo de desfase con la ayuda de los
cursores del osciloscopio.
Palabras claves— pasa banda, elimina banda,
frecuencia corte, desfase.
Abstract – We performed the calculations and
measurements of band pass filters and removes band, for
measurement of each circuit had to impose the elements
to obtain the cutoff frequency, we performed
measurements with the center frequency and the cutoff
frequency 1 and 2, likewise gave a lower value and a
value greater than these cutoff frequencies (1.2). The
waves obtained in each measurement is measured a
certain phase angle with the aid of the cursor on the
oscilloscope.
Keywords—band pass, band removed, cutting frequency,
lag.
I. OBJETIVOS
1. Diseñar, calcular, modelar y comprobar el
funcionamiento de los siguientes filtros.
a. Pasa Banda.
b. Elimina Banda.
2. Investigar tres aplicaciones con filtros.
II. MARCO TEÓRICO
Filtro Pasa Banda. Este tipo de filtro sólo deja pasar un
rango de frecuencias delimitada por dos frecuencias de
corte, Fc1 y Fc2.[1]
Figura 1. Filtro Pasa Banda Resistivo Capacitivo.
Ecuación 1. Para calcular la frecuencia de corte Fc1.
𝑓𝑐1 =1
2𝜋∗𝑅1∗𝐶1 (1)
Ecuación 2. Para calcular la frecuencia de corte Fc2
𝑓𝑐2 =1
2𝜋∗𝑅2∗𝐶2 (2)
Ecuación 3. Para calcular la frecuencia central.
𝑓𝑐𝑐 = √𝑓𝑐1 ∗ 𝑓𝑐22 (3)
Ecuación 4. Para calcular Voltaje Salida (Vo) R-C.
𝑉𝑜 =𝑉𝑖
√(𝑅
𝑋𝑐)
2+1
2 (4)
Ecuación 5. Para calcular Voltaje Salida (Vo) C-R.
𝑉𝑜 =𝑉𝑖
√(𝑋𝑐
𝑅)
2+1
2 (5)
Filtro elimina banda es un filtro electrónico que no
permite el paso de señales si las frecuencias menos la
frecuencia de corte.[2]
Figura 2. Filtro elimina banda resonancia serie.
Ecuación 5. Para calcular la frecuencia de corte del filtro
elimina banda.
𝑓𝑐 =1
2𝜋∗ √𝐿(𝐶2 (6)
Octava: dos frecuencias están separadas una octava
si una de ellas es de valor doble que la otra.[3]
Década: dos frecuencias están separadas una década
si una de ellas es de valor diez veces mayor que la
otra.[3]
Frecuencia de corte: es la frecuencia para la que la
ganancia en tensión del filtro cae de 1 a 0.707 (esto
expresado en decibelios, dB, se diría como que la
ganancia del filtro se reduce en 3dB de la máxima,
que se considera como nivel de 0dB). En los filtros
pasa banda y elimina banda existirán dos frecuencias
de corte diferentes, la inferior y la superior.[3]
Practica # 3
Tema: Filtros Pasa Banda - Elimina Banda
Cabrera Rodríguez Byron Marcelo
Banda de paso: es el rango de frecuencias que el
filtro deja pasar desde la entrada hasta su salida con
una atenuación máxima de 3dB. Toda frecuencia
que sufra una atenuación mayor quedaría fuera de la
banda pasante o de paso.[4]
Banda atenuada: Es el rango de frecuencias que el
filtro atenúa más de 3dB.[4]
Aplicaciones de Filtros.
o En ecualizadores de audio, haciendo que unas
frecuencias se amplifiquen más que otras.
o Es la de eliminar ruidos que aparecen junto a una
señal, siempre que la frecuencia de ésta sea fija o
conocida.
o Un filtro rechaza banda, sería poner varios filtros
en diferentes bandas para hacer un ecualizador.
III. MATERIALES Y HERRAMIENTAS
IV. DESARROLLO
A. Filtro pasa banda.
Datos:
R1= 1kΩ
C1= 0.1 uf
R2= 1kΩ
C2= 470 pf
Calculamos la frecuencia de corte 1, con la ecuación (1).
𝑓𝑐1 =1
2𝜋∗𝑅1∗𝐶1=
1
2𝜋∗1𝑘Ω∗0.1𝜇𝑓= 1,59 [𝐾ℎ𝑧]
Calculamos la frecuencia de corte 2, con la ecuación (2).
𝑓𝑐2 =1
2𝜋∗𝑅2∗𝐶2=
1
2𝜋∗1𝑘Ω∗470𝑝𝑓= 338,62 [𝐾ℎ𝑧]
TABLA II
DATOS CALCULADOS
Frecuecia
Vi[Volt]
Vo[Volt]
Desfase[us]
Fc1/10= 0.159 KHz
Fc1/5=0.318 KHz
Fc1/2.5=0.636 KHz Fc=1.59 KHz
Fcc=23.2 KHz
Fc2=338.6 KHz 2.5*fc2= 846.6 KHz
5*fc2=1.69MHz
10*fc2=3.8 Mhz
10
10
10 10
10
10 10
10
10
0.9
1.95
3.7 7.05
9.99
7.07 3.67
1.94
0.9
0.01
25
50 75
100
120 140
TABLA III DATOS MEDIDOS EN LABORATORIO.
Frecuecia
Vi[Volt]
Vo[Volt]
T(Desfase)
Fc1/10= 0.159 KHz Fc1/5=0.318 KHz
Fc1/2.5=0.636 KHz
Fc1=1.59 KHz Fcc=23.2 KHz
Fc2=338.6 KHz
2.5*fc2= 846.6 KHz 5*fc2=1.69MHz
10*fc2=3.8 Mhz
10 10
10
10 10
10
10 10
10
1.4 2.5
4.48
7.84 10
7
4 2.5
1.3
1.56 ms 800 us
300 us
100 us 900 ns
360 ns
280 ns 100 ns
48 ns
Figura 3. Comportamiento Voltaje ingreso (amarillo) y
Voltaje salida (celeste) con una frecuencia 0,159 [KHz].
Figura 4. Comportamiento Voltaje ingreso (amarillo) y
Voltaje salida (celeste) con una frecuencia 1,59 [KHz].
Figura 5. Comportamiento Voltaje ingreso (amarillo) y
Voltaje salida (celeste) con una frecuencia 23,2 [KHz].
Figura 6. Comportamiento Voltaje ingreso (amarillo) y
Voltaje salida (celeste) con una frecuencia 338.6[KHz].
TABLA I MATERIALES Y HERRAMIENTAS
Unidad Material
3 1
1
1 3
2
1
Sondas Generador Funciones
Osciloscopio
Cable multipar (metro) Resistencias
Capacitores cerámicos
Inductores
Figura 7. Comportamiento Voltaje ingreso (amarillo) y
Voltaje salida (celeste) con una frecuencia 3,3 [MHz]
B. Filtro elimina banda.
Datos:
R1= 1kΩ
C1= 0.1 uf
L1= 10uH
Calculamos la frecuencia de corte 1, con la ecuación (6).
𝑓𝑐 =1
2𝜋∗ √10𝑢𝐻∗0.1𝑢𝑓2 = 159,15 𝐾𝐻𝑧
TABLA IV
DATOS CALCULADOS
Frecuecia Vi[Volt]
Vo[Volt]
Desfase[us]
fc/10= 15,9 KHz
fc/5=31,8 KHz fc/2.5=63,6 KHz
fc=159 KHz
2,5*fc=397,8 KHz 5*fc=795,7 KHz
10*fc= 1,59 MHz
10
10 10
10
10 10
10
9,05
7,19 4,14
0,05
4,09 7,19
9,95
0.01
25 50
75
100 120
140
TABLA V
DATOS MEDIDOS EN LABORATORIO.
Frecuecia Vi[Volt]
Vo[Volt]
Desfase[us]
fc/10= 15,9 KHz
fc/5=31,8 KHz fc/2.5=63,6 KHz
fc=159 KHz
2,5*fc=397,8 KHz 5*fc=795,7 KHz
10*fc= 1,59 MHz
10
10 10
10
10 10
10
9,8
8.19 5,4
1,3
3,5 6,15
9
3,8 us
2,4 us 2,2 us
800 ns
860 ns 490 ns
270 ns
Figura 8. Comportamiento Voltaje ingreso (amarillo) y
Voltaje salida (celeste) con una frecuencia 15,9 [KHz]
Figura 9. Comportamiento Voltaje ingreso (amarillo) y
Voltaje salida (celeste) con una frecuencia 159 [KHz]
Figura 10. Comportamiento Voltaje ingreso (amarillo) y
Voltaje salida (celeste) con una frecuencia 1,59 [MHz]
V. SIMULACIONES
A. Filtro elimina Banda.
Figura 11. Comportamiento Voltaje ingreso (rojo) y
Voltaje salida (verde) con una frecuencia 159 [Hz]
(Multisim 11).
Figura 12. Comportamiento Voltaje ingreso (rojo) y
Voltaje salida (verde) con una frecuencia 1.59 [KHz]
(Multisim 11).
Figura 13. Comportamiento Voltaje ingreso (rojo) y
Voltaje salida (verde) con una frecuencia 23,2 [KHz]
(Multisim 11).
Figura 14. Comportamiento Voltaje ingreso (rojo) y
Voltaje salida (verde) con una frecuencia 338.6[KHz]
(Multisim 11).
Figura 15. Comportamiento Voltaje ingreso (rojo) y
Voltaje salida (verde) con una frecuencia 3.3 [MHz]
(Multisim 11).
Figura 16. Diagrama de bode de un filtro pasa banda
(Multisim11).
B. Filtro Elimina Banda.
Figura 17. Comportamiento Voltaje ingreso (rojo) y
Voltaje salida (verde) con una frecuencia 15.9 [Hz]
(Multisim 11).
Figura 18. Comportamiento Voltaje ingreso (rojo) y
Voltaje salida (verde) con una frecuencia 159 [KHz]
(Multisim 11).
Figura 19. Comportamiento Voltaje ingreso (rojo) y
Voltaje salida (verde) con una frecuencia 1.59 [MHz]
(Multisim 11).
Figura 20. Diagrama de bode de un filtro elimina banda
(Multisim11).
VI. ANÁLISIS DE RESULTADOS
A. Filtro pasa banda.
Figura 21. Grafico filtro pasa banda a partir de los
voltajes de salida y las diferentes frecuencias en escala
logaritmica.
Se puede observar en la figura 21 cuando las frecuencias
son menores a la fc1 el voltaje de salida es cada vez
menor, cuando las frecuencias son mayores a la fc2 el
voltaje de salida también es menor y tenemos un punto
máximo es la frecuencia centra.
B. Filtro pasa elimina banda.
Figura 22. Grafico filtro elimina banda a partir de los
voltajes de salida y las diferentes frecuencias en escala
logaritmica.
0
2
4
6
8
10
12
0 2 4 6 8
Pasa Banda
0
5
10
15
0 2 4 6 8 10 12
Elimina Banda
Se puede ver la figura 22 este filtro nos deja pasar todo
menos la frecuencia de corte, a medida que disminuye las
frecuencias de la frecuencia de corte aumenta el voltaje y
cuando las frecuencias son mayores a la frecuencia de
corte también aumenta el voltaje.
VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Español
El filtro pasa banda se comprobó mediante los voltajes de
salida que nos deja pasar un cierto rango de frecuencias e
impedía otras.
Mientras que el circuito rechaza banda no permitía pasar
ninguna la frecuencia de corte mientras que las otras nos
dejan pasar todo.
Cabe indicar que ambos casos el voltaje de entrada es el
mismo pero el tipo de filtro altera la salida, determinando
su tipo.
En el filtro rechaza banda se aprecia en la figura 22 de la
frecuencia de corte existe un voltaje de salida muy
pequeño y los demás son similares al voltaje de ingreso.
Ingles
The band pass filter was checked by the output voltages
we let a certain range of frequencies and prevented
others.
While the band reject circuit not allowed to spend any
cutoff frequency while the other let us through
everything.
It is noted that both the input voltage is the same but the
filter type alters the output, determining its type.
At the band reject filter shown in Figure 22, the cutoff
frequency exists very small output voltage and others are
similar to the input voltage
VIII. REFERENCIAS
[1] Disponible en: IRWIN, Análisis de Circuitos en
Ingeniería. Editorial CEAC. Barcelona-España 1984
[2]Disponible en:
http://es.wikipedia.org/wiki/Filtro_elimina_banda
[3] Autor Robet boylestad, introducción al análisis de
circuitos décima edición.
[4] E. E. Reber, R. L. Mitchell, y C. J. Carter, "Oxygen
absorption in the Earth's atmosphere," Aerospace
Corp., Los Angeles, CA, Tech. Rep. TR-0200 (4230-
46)-3, Nov. 1968.