FASE 1: Aplicación de los filtros pasivos y activos de primer orden

CIRCUITOS ELECTRONICOS INTEGRADOS

PROYECTO N° 02

CROSSOVER ACTIVO – EQUALIZADOR

FASE 1: Aplicación de los filtros pasivos  y activos de primer orden

      I.     DESARROLLO:

En los sistemas de comunicaciones se emplean filtros para dejar pasar solo las frecuencias que contengan la información deseada y eliminar las restantes. Los filtros son usados para dejar pasar solamente las frecuencias que pudieran resultar ser de alguna utilidad y eliminar cualquier tipo de interferencia o ruido ajeno a ellas. Existen dos tipos de filtros: Filtros Pasivos y activos.

1.    Filtros pasivos y activos

El filtro pasivo es un filtro electrónico formado únicamente por elementos pasivos, es decir, resistencias, condensadores y bobinas. Se usan generalmente para separar unas frecuencias del resto del espectro, no tienen ganancia en potencia y son relativamente difíciles de sintonizar.

2.    Filtros pasa bajos

Un filtro activo  es una red RC (resistencia-condensador) y dispositivos activos, dichos filtros permiten el paso de frecuencias comprendidas dentro del margen para el que han sido calculados, disminuyendo el resto. Típicamente este elemento activo puede ser un tubo de vacío, un transistor o un amplificador operacional.

3.    Simulación e implementación de filtro pasa bajos

Se analizó el circuito mostrado para ver su funcionamiento.

Se utilizó el simulador Proteus

Después de simulado el circuito y entender el funcionamiento, se procedió al armado en físico.

La señal de entrada utilizando el osciloscopio virtual, al implementar el circuito en físico

Se procedió a realizar varias mediciones según el siguiente cuadro, para poder comprender más el funcionamiento de nuestro filtro pasa bajos:

Frecuencia (Hz)	VIN (Vpp)	VOUT (Vpp)	Av = VIN/VOUT
50	1	0.53	1.89
100	1	0.31	3.23
500	1	0.08	12.50
1,000	1	0.05	20.00
5,000	1	0.02	50.00
10,000	1	0.02	50.00

Las mediciones se realizaron con el simulador Lucas Nulle, en la cual se apreció utilizo el osciloscopio para ver las señales y un voltímetro para obtener la medida exacta.

 50 Hz

100 Hz

500 Hz

1 kHz

5 kHz y 10 kHz 

Implementación en protoboard :

     Demostración del funcionamiento en placa:

  Observaciones y Conclusiones

Observaciones

-          Vimos en este laboratorio que los amplificadores operacionales también trabajan con señales alternas, como una señal de audio que no es periódica.

-          En este laboratorio no contamos con todos los componentes necesarios para armar el circuito de filtro pasa bajos, por lo que solo armamos la primera etapa.

-          Simulando el circuito y construyendo una gráfica de ganancia vs frecuencia se observa que mientras más alta sea la frecuencia que entra al opamp la ganancia tiende a 0.

-          Como la señal entra por la entrada no inversora vemos que se desfasa una cierta cantidad pero no logra ser 180 grados.

-          En nuestro circuito físico armado, vemos que cuando la frecuencia pasa de 50 hz el voltaje de salida se reduce a menos de la mitad, mientras que en un 1 khz es casi ya cero.

-          Mientras los condensadores usados en el circuito sean de más capacitancia, las frecuencias altas serán más atenuadas.

-          Con la ayuda de potenciómetros logramos atenuar la señal de entrada, esto para bajar el sonido, y con ayuda de otro potenciómetro para atenuar el efecto del filtro para atenuar las frecuencias altas.

Conclusiones

-          Aprendimos que una de las aplicaciones más importantes para darle uso a los amplificadores operaciones es el de un filtro que atenúa las frecuencias altas y deja pasar las bajas. Todo esto es logrado gracias al arreglo de condensadores usados en todo el circuito.

-          Este filtro será más usado para aplicaciones de audio, ya que, en un archivo de audio, es decir una canción, todas las frecuencias emitidas por los instrumentos musicales o las voces se juntan.

-          Concluimos también que los componentes usados para construir un filtro pasa bajos son muy económicos, por lo que hacer uno para nuestro propio uso, no está fuera de alcance.

      TEMA DE INVESTIGACION

  ¿Cómo funciona un ecualizador?

Un ecualizador es un procesador de audio, el cual permite cambiar el contenido en frecuencia de una señal. Mediante un ecualizador nosotros podemos “añadir” o “quitar” decibelios en determinadas frecuencias generalmente para ajustar esta señal a las características que nosotros deseamos, compensar posibles errores en la grabación (exceso de sibilancia) o aplicarlo con un criterio artístico (crear un efecto telefónico).

 ¿Cómo funciona un filtro paso bajo? 

El filtro paso bajo permite sólo el paso de frecuencias por debajo de una frecuencia en particular llamada frecuencia de corte (Fc) y elimina las frecuencias por encima de esta frecuencia.características que nosotros deseamos, compensar posibles errores en la grabación (exceso de sibilancia) o aplicarlo con un criterio artístico (crear un efecto telefónico).

¿Cuál es la diferencia entre un filtro activo y un filtro pasivo?

Los filtros pasivos, generalmente son células compuestas por resistencias, condensadores y bobinas sin amplificación, en cambio, un filtro activo es una red RC (resistencia-condensador) y dispositivos activos, dichos filtros permiten el paso de frecuencias comprendidas dentro del margen para el que han sido calculados, atenuando el resto. 



Realizado por: 

Alumno(s)		Nota
Benito Mendoza, Gabriela
Berenguel Vera P, José
Valdivia Apaza, Percy
Grupo	B
Ciclo  3C5	Electrónica y Automatización – C. E. Integrados
Fecha de entrega	17/09/2017