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SEL-393 APLICAÇÃO DE CIRCUITOS INTEGRADOS LINEARES

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA – EESC-USP

LABORATÓRIO N 11 - Filtro Ativo Passa-banda

  1. Introdução Teórica

A grande vantagem da utilização dos filtros ativos é que não necessitam de indutores em seus circuitos. Através dos amplificadores operacionais consegue-se realizar qualquer tipo de família de filtros utilizando somente resistores e capacitores na malha de realimentação. Além disso, devido à propriedade de isolação destes amplificadores,. a obtenção de filtros de ordem elevada é possível somente com a colocação de estágios em cascata.

Para um filtro passa banda de segunda ordem sabe-se que a sua função de transferência é dada pela seguinte equação:

onde: Q = 1/ é o fator de qualidade do filtro,

w0 é a freqüência de ressonância em radianos por segundo,

H0 é o ganho na freqüência de ressonância.

Existem diversas configurações de circuito para se realizar um filtro passa-banda. As configurações mais comuns são os filtros de realimentação múltipla e os de Sallen-Key. Na figura 1 é apresentado um filtro passa-banda com realimentação múltipla.

Figura 1. Filtro Ativo Passa-banda

Neste caso a função de transferência em função dos elementos do circuito é dada por:

onde: ; e

Usualmente, no desenvolvimento do projeto destes filtros, os capacitores são estabelecidos iguais, isto é, C = C1 = C2. O projeto se inicia selecionando um valor adequado destes capacitores, pois dispõe-se de um número menor de valores comerciais de capacitores do que resistores. Em seguida, obtém-se os valores dos outros componentes do circuito através do roteiro de projeto indicado abaixo.

  1. Roteiro de Projeto:

Dados H0, Q e w0, escolha C um valor conveniente e determine:

; ;

  1. Parte Prática: Projete um filtro passa-banda com as seguintes características:

  • Escolha uma freqüência de ressonância qualquer entre 0.5 e 5 kHz.

  • Fator de qualidade Q = 5.

  • Com os dados acima, projete o filtro.

  • No laboratório, obtenha as respostas em freqüência e fase.

  • No relatório deverão constar: projeto, resultados, conclusões, comentários, etc.

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