Filtros activos
FiltersSon circuitos electrónicos que permiten ciertos componentes de frecuencia y / o rechazan otros. Es posible que haya encontrado filtros en el tutorial de teoría de redes. Son pasivos y son los circuitos eléctricos o redes que constan de elementos pasivos como resistor, condensador y (o) un inductor.
Este capítulo trata sobre active filters en detalle.
Tipos de filtros activos
Los filtros activos son los circuitos electrónicos, que consisten en elementos activos como amplificadores operacionales junto con elementos pasivos como resistencias y condensadores.
Los filtros activos se clasifican principalmente en los siguientes four types basado en la banda de frecuencias que están permitiendo y / o rechazando -
- Filtro de paso bajo activo
- Filtro de paso alto activo
- Filtro de paso de banda activo
- Filtro de parada de banda activa
Filtro de paso bajo activo
Si un filtro activo solo permite (pasa) low frequency componentes y rechaza (bloquea) todos los demás componentes de alta frecuencia, entonces se llama como un active low pass filter.
los circuit diagram de un filtro de paso bajo activo se muestra en la siguiente figura:
Sabemos que la red eléctrica, que está conectada al terminal no inversor de un amplificador operacional, es un passive low pass filter. Entonces, la entrada de un terminal no inversor de un amplificador operacional es la salida de un filtro de paso bajo pasivo.
Observe que el circuito anterior se asemeja a un non-inverting amplifier. Tiene la salida de un filtro de paso bajo pasivo como entrada al terminal no inversor del amplificador operacional. Por lo tanto, produce una salida, que es $ \ left (1+ \ frac {R_f} {R_1} \ right) $ veces la entrada presente en la terminal no inversora.
Podemos elegir los valores de $ R_ {f} $ y $ R_ {1} $ adecuadamente para obtener el desired gainen la salida. Supongamos que, si consideramos los valores de resistencia de $ R_ {f} $ y $ R_ {1} $ como cero ohmios e infinitos ohmios, entonces el circuito anterior producirá ununity gain Salida de filtro de paso bajo.
Filtro de paso alto activo
Si un filtro activo solo permite (pasa) high frequency componentes y rechaza (bloquea) todos los demás componentes de baja frecuencia, entonces se llama active high pass filter.
los circuit diagram de un filtro de paso alto activo se muestra en la siguiente figura:
Sabemos que la red eléctrica, que está conectada al terminal no inversor de un amplificador operacional, es un passive high pass filter. Entonces, la entrada de un terminal no inversor de opamp es la salida del filtro de paso alto pasivo.
Ahora, el circuito anterior se asemeja a un non-inverting amplifier. Tiene la salida de un filtro de paso alto pasivo como entrada al terminal no inversor del amplificador operacional. Por lo tanto, produce una salida, que es $ \ left (1+ \ frac {R_f} {R_1} \ right) $ veces la entrada presente en su terminal no inversora.
Podemos elegir los valores de $ R_f $ y $ R_1 $ adecuadamente para obtener el desired gainen la salida. Supongamos que, si consideramos los valores de resistencia de $ R_ {f} $ y $ R_ {1} $ como cero ohmios e infinitos ohmios, entonces el circuito anterior producirá ununity gain Salida de filtro de paso alto.
Filtro de paso de banda activo
Si un filtro activo permite (pasa) solo una banda de frecuencias, entonces se llama como active band pass filter. En general, esta banda de frecuencia se encuentra entre el rango de baja frecuencia y el rango de alta frecuencia. Por lo tanto, el filtro de paso de banda activo rechaza (bloquea) los componentes de baja y alta frecuencia.
los circuit diagram de un filtro de paso de banda activo se muestra en la siguiente figura
Observe que hay two parts en el diagrama de circuito del filtro de paso de banda activo: la primera parte es un filtro de paso alto activo, mientras que la segunda parte es un filtro de paso bajo activo.
La salida del filtro de paso alto activo se aplica como entrada del filtro de paso bajo activo, es decir, tanto el filtro de paso alto activo como el filtro de paso bajo activo son cascaded para obtener la salida de tal manera que contenga solo una banda particular de frecuencias.
los active high pass filter, que está presente en la primera etapa permite las frecuencias que son mayores que el lower cut-off frequencydel filtro de paso de banda activo. Entonces, tenemos que elegir los valores de $ R_ {B} $ y $ C_ {B} $ adecuadamente, para obtener ellower cut-off frequency del filtro de paso de banda activo.
Del mismo modo, el active low pass filter, que está presente en la segunda etapa, permite las frecuencias que son más pequeñas que la frecuencia de corte más alta del filtro de paso de banda activo. Entonces, tenemos que elegir los valores de $ R_ {A} $ y $ C_ {A} $ adecuadamente para obtener el valor deseado.higher cut-off frequency del filtro de paso de banda activo.
Por lo tanto, el circuito en el diagrama discutido anteriormente producirá una salida de filtro de paso de banda activa.
Filtro de parada de banda activa
Si un filtro activo rechaza (bloquea) una banda de frecuencias en particular, entonces se llama como active band stop filter. En general, esta banda de frecuencia se encuentra entre el rango de baja frecuencia y el rango de alta frecuencia. Por lo tanto, el filtro de parada de banda activa permite (pasa) componentes de baja y alta frecuencia.
los block diagram de un filtro de parada de banda activo se muestra en la siguiente figura:
Observe que el diagrama de bloques de un filtro de parada de banda activo consta de dos bloques en su primera etapa: un filtro de paso bajo activo y un filtro de paso alto activo. Las salidas de estos dos bloques se aplican como entradas al bloque que está presente en la segunda etapa. Entonces elsumming amplifier produce una salida, que es la versión amplificada de la suma de las salidas del filtro de paso bajo activo y el filtro de paso alto activo.
Por lo tanto, la salida del diagrama de bloques anterior será el output of an active band stop , cuando elegimos que la frecuencia de corte del filtro de paso bajo sea menor que la frecuencia de corte de un filtro de paso alto.
los circuit diagram de un filtro de parada de banda activo se muestra en la siguiente figura:
Ya hemos visto los diagramas de circuitos de un filtro de paso bajo activo, un filtro de paso alto activo y un amplificador sumador. Observa que obtuvimos lo anteriorcircuit diagram del filtro de parada de banda activa reemplazando los bloques con los respectivos diagramas de circuito en el diagrama de bloques de un filtro de parada de banda activa.