jueves, 16 de marzo de 2017

Práctica 7: Filtro pasa altas Butterworth

Práctica 7: Filtro Butterworth

La quinta práctica ha consistido en hacer la conexión de un filtro pasa altas de tipo Butterworth
El material utilizado para los circuitos son:
  • Protoboard
  •  1 Amplificador operacional lm741
  • Resistencias de ( 10.6Kohms y 5.3 Kohms)
  •  2 Capacitor 152
  • Cable
  • Generador de Funciones
  • Fuente de alimentación
  • Osciloscopio
Para poder realizar las correctas conexiones y determinar los materiales, veremos la teoría correspondiente.

Teoría

El filtro de Butterworth es uno de los filtros electrónicos más básicos, diseñado para producir la respuesta más plana que sea posible hasta la frecuencia de corte. En otras palabras, la salida se mantiene constante casi hasta la frecuencia de corte, luego disminuye a razón de 20n dB por década.


Fig 5.1 Comportamiento de filtros  Butterworth al aumentar su orden.

La práctica requirió del desarrollo de un filtro pasa altas con una frecuencia de corte de 10KHz, para el cual se desarrollaron los siguientes cálculos.

C1 = C2 = .0015uF
R2 = R1/2 = Rf
fc = 10KHz
R1 = 1/WC
R1 = 1 / ((2Pi)(10K)(.0015uF)) = 10.6 KOhms   
R2 = 10.6K/2 = 5.3kOhms  
 
+


Es importante considerar los valores de alimentación del amplificador operacional, para evitar que al momento de la amplificación se sature el opamp (+-12V).
Práctica

El funcionamiento del filtro, es totalmente igual al del filtro pasa altas previamente analizado, sin embargo, es notable que la velocidad de respuesta del mismo es mucho más grande. Esto quiere decir que se aproxima mucho más al comportamiento ideal esperado. Recordemos que tal respuesta mejora al incrementar el orden del filtro . 
 Los resultados se aprecian en las siguientes imágenes. 
Frecuencias por debajo de la de corte

Frecuencias por arriba de la de corte

Filtro pasa altas Butterworth físico
 

 

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