Eletronica analogica - filtro passa faica

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Laboratório de Eletrônica Analógica II
Filtro Passa Faixa de 4° Ordem
(300Hz a 4kHz)

Marcos Vinicius Dias Aganete
Vanderli Mauro Diniz
Wagner Felipe Patricio Maia

Professor: Luiz Paulos Wilke Buratto

SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO 1
2. PROPOSTA 2
3. DESENVOLVIMENTO 2
4. MEMÓRIA DE CALCULO 4
5. LISTA DE MATERIAIS UTILIZADOS 6
6. SIMULAÇÃO 7
6.1 TESTE REAL 7
7.CONCLUSÃO 11



1. INTRODUÇÃO
Os filtros em eletrônica analógica têm a função de selecionar determinadas faixas de frequências de um sinal de entrada podendo ser classificados como ativos e passivos.
Os filtros passivos são constituídos basicamente por resistores, capacitores e indutores enquanto os filtros ativos são caracterizados por possuírem ganho. Logo, req dos componentes utilizadosem filtros passivos, os filtros ativos ainda possuem um circuito de ganho, que são composto por transistores, Fet´s ou amplificadores operacionais.
Os filtros acima podem ser subdivididos em quatro filtros:
Filtros passa baixas – permitem a passagem de baixas frequências e atenuam a amplitude do sinal após a frequência de corte, ou seja, reduz a amplitude do sinal em altas frequências.Filtros passa altas – permitem a passagem de altas frequências e atenuam a amplitude do sinal antes a frequência de corte, ou seja, reduz a amplitude do sinal em baixas frequências.
Filtros passa faixas – permitem a passagem de frequências em uma faixa específica, determinada por uma frequência de corte superior e uma inferior. Estes filtros atenuam a amplitude do sinal antes a frequência de corteinferior e após a frequência de corte superior.
Filtros rejeita banda - estes filtros atenuam as frequências de uma determinada faixa, delimitada por uma frequência de corte superior e uma frequência de corte inferior, passam todas as outras frequências que não estão entre a faixa delimitada.

2.
PROPOSTA
Este relatório pretende apresentar passo a passo como foi desenvolvido um circuitofiltro ativo passa faixas de quarta ordem e com faixa de passagem de 300Hz a 4kHz. Conforme proposto em sala de aula pelo professor, o circuito filtro ativo deverá atender ao seguinte requisito: resistores na ordem de 6kΩ a 10kΩ, não usar capacitor eletrolítico, arbitrar os valores dos capacitores e daí especificar os resistores, montagem no protoboard.

3. DESENVOLVIMENTO

Paradesenvolver um filtro passa faixa de 4° ordem é necessário dois filtros (um passa alta na entrada e um passa baixas na saída) de ordem dois em cascata, o que chamamos de andares.

Filtro passa-alta 2ª Ordem Filtro passa-baixa 2ª Ordem

Figura 1 – Diagrama emErro! Indicador não definido. bloco dos andares filtro

Neste filtro a atenuação total é dada pelasoma da atenuação do segundo andar, em decibéis.
Os valores dos componentes serão calculados a partir da dedução da função de transferência de cada andar do circuito, que se encontra na notas de aula sobre filtros ativos fornecidas como material de consulta e apoio pelo professor, comparada com o polinômio de Butterworth de segunda ordem.
Para se obter uma resposta de Butterworth de quarta ordem,os fatores de qualidade devem ser escalonados de acordo com a tabela abaixo.

Figura 2 –Tabela de fatores de qualidade Erro! Indicador não definido.por quantidade de andares

Nesta tabela todos os andares possuem a mesma frequência de pólo, mas cada andar possui um fator de qualidade diferente, conforme mostrado no exemplo da figura 3 seguinte:

Figura 3 – Gráfico de fatores de qualidadepara n=4 e f = 1k

Os polinômios de Butterworth conduzem ao anulamento do maior número de derivadas na origem, ou seja, conduzem as características maximamente plana na banda de passagem do filtro. A tabela a seguir representa os cinco polinômios de Butterworth em termos das frequências normalizadas:

Figura 4 – Polinômio de Butterworth normalizados

4. MEMÓRIA DE CÁLCULO
Com base nos...
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