- Definición de filtro de paso de banda activo
- Banda de paso y banda de parada
- ¿Cómo funciona un filtro de paso de banda activo?
- Tipos de filtro de paso de banda activo
- Respuesta de frecuencia y respuesta de tiempo
- La función de transferencia de BPF activo
- Aplicaciones de BPF activo
- Ventajas
- Comparación entre el filtro de paso de banda activo y el filtro de parada de banda activa
- Nota breve sobre el filtro de paso total
Definición de filtro de paso de banda:
"Un filtro de paso de banda (BPF) es un filtro o dispositivo electrónico que pasa frecuencias dentro de un cierto rango y rechaza o atenúa la frecuencia fuera del rango particular ".
Ahora, un filtro de paso de banda activo es un filtro, consta de componentes activos y tiene una banda de paso entre dos frecuencias de corte, fce (frecuencia de corte más baja), y fcu (frecuencia de corte superior) tal que fcu>fce. Todas las otras frecuencias fuera del banda de paso están atenuados.
Banda de paso - "La banda de paso es el rango particular de frecuencias por las que pasa un filtro en su interior".
Stopband - “Un filtro siempre lleva filtros dentro de una banda dada y rechaza las frecuencias que están por debajo del rango dado. Este rango en particular se conoce como Stopband.
Principio de funcionamiento de un filtro de paso de banda activo:
Ancho de Banda:
En un filtro de paso de banda activo, el rango de frecuencia entre dos frecuencias de corte, fceyfcu, se llama ancho de banda.
BW = (fcu-fcl)
El ancho de banda de este filtro no se centra principalmente en la frecuencia de resonancia, es decir, fr.
Podemos calcular fácilmente la frecuencia resonante (fr) si conocemos el valor de fcu ycl
Si el ancho de banda y 'fr'son conocidas, las frecuencias de corte pueden obtenerse de,
fcu = (fcl+ BW)
Existen dos tipos de filtro de paso de banda, son:
Filtro de paso de banda ancha:
Un filtro de paso de banda ancha tiene un ancho de banda, doble o cuarto, de su frecuencia resonante.
Este filtro se fabrica conectando en cascada un circuito de filtro de paso bajo y uno de paso alto.
Un filtro de paso de banda ancho proporciona una frecuencia de corte de la sección de paso bajo, que es mayor que la del área de paso alto.
Características de un filtro de paso de banda ancha-
- En un filtro de paso de banda ancho, la frecuencia de corte de un filtro de paso bajo debe ser diez o más veces que la frecuencia de corte del filtro de paso alto presente en el circuito.
- Cada sección del filtro (LPF y HPF) presente en BPF ancho debe tener la misma ganancia de banda de paso.
- El filtro de paso alto determina la frecuencia de corte más baja fcl.
- La filtro de paso bajo determina la frecuencia de corte más alta fcu.
- La ganancia es siempre máxima en la frecuencia resonante, fre igual a la ganancia de banda de paso para ambos filtros.
Respuesta de frecuencia de un filtro de paso de banda activo:
Aquí,
La magnitud de ganancia de voltaje del filtro de paso de banda es igual a las magnitudes de ganancia de voltaje del filtro de paso alto y paso bajo.
Dónde,
AFL,AFH= ganancia de banda de paso del filtro de paso bajo y paso alto,
f = frecuencia de la señal de entrada (Hz);
fCL= frecuencia de corte más baja (Hz);
fCU= frecuencia de corte más alta (Hz);
Frecuencia central =
- FILTRO DE PASO DE BANDA ESTRECHA: En general, un filtro de paso de banda angosto está hecho de múltiples circuito con un solo amplificador operacional.
Características de un filtro de paso de banda estrecho:
- Un filtro de paso de banda estrecho consta de dos bloques diferentes, es decir, dos rutas de retroalimentación; por lo tanto, se conoce como 'Filtro de retroalimentación múltiple'.
- Aquí se usa un amplificador operacional invertido.
- Podemos cambiar la frecuencia central sin cambiar la ganancia o el ancho de banda de este filtro.
La ganancia del filtro
Banda ancha-
Función de transferencia del filtro de paso de banda activo:
¿Qué es una función de transferencia?
"La función de transferencia es un número complejo que tiene magnitud y fase. En el caso de los filtros, la función de transferencia ayuda a introducir una diferencia de fase entre la entrada y la salida.."
Una necesidad de filtro de paso de banda está hecha de al menos dos elementos de ahorro de energía, que son el condensador y el inductor. Por tanto, no es posible un filtro de paso de banda de primer orden. La función de transferencia de un segundo filtro de paso de banda se puede derivar como;
Donde T1=R1C1, T2=R2C2 T3=R3C3
Aplicaciones de un filtro de paso de banda activo:
- Un filtro de paso de banda activo se utiliza en ópticas como LASER.
- Los filtros de paso de banda se utilizan ampliamente en los circuitos amplificadores de audio.
- Los filtros de paso de banda se utilizan para elegir señales con un ancho de banda particular en el sistema de comunicación.
- En el procesamiento de señales de audio, se utiliza este filtro.
- BPF se utiliza para detectar la relación señal / ruido y la sensibilidad de un receptor.
Ventaja de utilizar un filtro de paso de banda:
Un paso de banda activo controla principalmente la banda estrecha y las bandas de paso. También elimina la distorsión y tiene una fuerte selectividad. Debido a su excelente rendimiento eléctrico y confiabilidad mecánica, BPF se usa ampliamente en el campo de la comunicación.
Diferencia entre filtro de paso de banda y filtro de parada de banda:
Un filtro de paso de banda transporta frecuencias dentro de una banda determinada y atenúa todas las demás frecuencias por debajo del rango. Por el contrario, un filtro de parada de banda hace exactamente lo contrario y atenúa todas las frecuencias por encima del rango de frecuencia dado.
Aparte de eso, un filtro de paso de banda elimina las energías fuera de la banda de paso, pero un filtro de parada de banda no elimina todos los poderes fuera de la banda de paso en absoluto.
¿Qué es un filtro de paso total?
An filtro de paso total activo pasa todos los componentes de frecuencia de la señal de entrada sin atenuación y proporciona algunos cambios de fase entre la señal de entrada y salida.
El filtro de paso total se usa generalmente en reverberadores digitales. Cuando las señales se transmiten a través de líneas de transmisión de un extremo a otro, sufren algunos cambios de fase. Para evitar tales cambios y pérdidas de fase, se utilizan filtros de paso total.
El condensador crea un amplificador inversor a altas frecuencias, que está en cortocircuito.
El condensador es un circuito abierto cuando la frecuencia es baja y crea una unidad. ganar voltaje tampón, es decir, no habrá cambio de fase.
En la frecuencia de esquina ω = 1 / RC, el circuito genera un cambio de 90˚. Eso implica que la salida parece estar retrasada una cuarta parte de la entrada.
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Hola, soy Soumali Bhattacharya. He realizado el Máster en Electrónica.
Actualmente me dedico al campo de la Electrónica y la comunicación.
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