A medida que avanza el tiempo y aumenta el estudio de los filtros, los filtros activos han sido un tema de discusión. Filtros activos área grupo de filtros electrónicos que utiliza componentes activos como un amplificador para su funcionamiento. Los amplificadores se utilizan en filtros para diseñar para mejorar la previsibilidad y el rendimiento. Todo esto está terminado mientras se mantiene alejado de la necesidad de los inductores. Normalmente, las características del filtro se pueden determinar utilizando un amplificador. Este artículo presenta un estudio detallado y el uso de filtros activos en la tecnología moderna. En el futuro, los diversos tipos de filtros activos tendrán una capacidad mucho más amplia y significarán la tecnología futura que tiene en el presente.
¿Qué es un filtro activo?
El filtro es un n / w eléctrico en cualquier teoría de circuitos, que se usa para cambiar la fase o la amplitud de las características de la señal con respecto a su frecuencia. Idealmente, esto no incluirá ninguna frecuencia nueva al i / p ni alterará el componente de frecuencia de esa señal. Un filtro activo utiliza un amplificadores operacionales junto con varios componentes electrónicos como resistencias, condensadores para el filtrado. Los amplificadores operacionales se utilizan para permitir hacer fácilmente muchos tipos de filtros activos.
Un amplificador evita que la impedancia de carga afecte las características del filtro. La forma de la respuesta, el factor de dualidad y la frecuencia sintonizada y, a menudo, se pueden configurar con resistencias variables de bajo costo. En estos circuitos de filtro podemos alterar un parámetro sin dañar el otro. Desde que se proyectaron sus principios básicos de retorno alrededor de 1970, se han realizado muchas investigaciones con estos filtros y sus aplicaciones realistas.
Tipos de filtros activos
Los tipos más comunes de filtros activos se clasifican en cuatro, como
- Butterworth
- Chebyshev
- Bessel
- Elíptico
Existen varios tipos de filtros están disponibles , pero la mayoría de las aplicaciones se pueden resolver con estas implementaciones.
Tipos de filtros activos
Filtro Chebyshev
El filtro activo de Chebyshev también se denomina filtro de ondulación igual. Da un corte más nítido que un Filtro Butterworth en la banda de paso. Tanto los filtros de Chebyshev como los de Butterworth muestran grandes cambios de fase cercanos a la frecuencia de corte. Una desventaja del filtro Chebyshev es el exterior de los mínimos y máximos de ganancia por debajo de la frecuencia de corte. El parámetro ajustable en el diseño del filtro, la ondulación de ganancia se expresa en dB.
Filtro Chebyshev
La implementación de estos filtros da una caída mucho más pronunciada, pero tiene ondulaciones en la banda de paso, por lo que no se usa en sistemas de audio. Aunque es mucho mejor en algunas aplicaciones en las que solo hay una frecuencia disponible en la banda de paso, se requieren muchas otras frecuencias para eliminar.
Filtro Activo Butterworth
los Filtro activo Butterworth también se denomina filtro plano. La implementación del filtro activo Butterworth garantiza una respuesta plana en la banda de paso y un amplio roll-off. Este grupo de filtros se aproxima al ajuste perfecto del filtro en la banda de paso. Se muestran las curvas de respuesta de frecuencia de diferentes tipos de filtros. Este filtro incluye una respuesta de frecuencia de amplitud esencialmente plana hasta la frecuencia de corte.
Filtro Butterworth
La rugosidad del corte se puede ver en el diagrama. Debe ser famoso que los tres filtros logran un ángulo de caída de -40db / década a frecuencias muy superiores a las de corte. Este filtro tiene una característica en algún lugar b / n Filtros de Chebyshev y Bessel . Tiene un balanceo sensible de la falda y respuestas de fase ligeramente no lineal. Este tipo de filtro es bueno, muy fácil de entender y excelente para aplicaciones de procesamiento de audio.
Filtro Bessel
El filtro de Bessel proporciona una característica de fase ideal con una respuesta de fase lineal hasta casi una frecuencia de corte. Aunque incluye una respuesta de fase muy lineal pero una pendiente de falda bastante suave. Las aplicaciones de este filtro involucran donde la característica de fase es significativa. Es un pequeño cambio de fase aunque sus características de corte no son muy inteligentes. Está bien adaptado para aplicaciones de pulso.
Filtro Bessel
El filtro de Bessel exhibe un retardo de propagación estable en todo el espectro de frecuencias i / p. Entonces, la aplicación de una onda cuadrada a la entrada de un filtro dará una onda cuadrada en el o / p sin exceder. Además, cualquier filtro esperará varias frecuencias en varias cantidades. Esto se evidenciará como un exceso en la forma de onda o / p.
Filtro elíptico
El filtro elíptico es mucho más filtro complicado como el Chebyshev . Incluye una ondulación en la banda de paso y una caída severa a costa de una ondulación en la banda de parada. Este filtro tiene la caída de todos los filtros en la región de conversión, pero tiene las regiones de banda de parada y banda de paso. Este filtro puede diseñarse para tener una alta atención de frecuencias particulares en la banda de parada, lo que disminuye la atenuación de otras frecuencias en la banda de parada.
Filtro elíptico
Ventajas de los filtros activos
Las ventajas de los filtros activos incluyen las siguientes
- Estos filtros son más razonables que los filtros pasivos.
- El aparato utilizado en estos filtros es más pequeño que los componentes utilizados en los filtros pasivos.
- El filtro activo no muestra ninguna pérdida de inserción.
- También permite el aislamiento entre etapas para controlar la impedancia i / py o / p.
Aplicaciones de filtros activos
- Los filtros activos se utilizan en sistemas de comunicación para la supresión del ruido , para aislar una comunicación de señal de varios canales para mejorar la señal de mensaje única de una señal modulada.
- Los diseñadores utilizan estos filtros en los sistemas de instrumentación para elegir un aparato de frecuencia requerido y separar los no deseados.
- Estos filtros se pueden utilizar para limitar el ancho de banda de la señal analógica antes de cambiarlos a señales digitales.
- Los filtros analógicos se utilizan en sistemas de audio por ingenieros para enviar varias frecuencias a varios altavoces. Por ejemplo, en la industria de la música, se necesitan aplicaciones de grabación y reproducción para controlar los componentes de frecuencia.
- Los filtros activos se utilizan en instrumentos biomédicos para conectar sensores psicológicos con equipos de diagnóstico y registro de datos.
Actualmente, numerosos tipos de filtros activos se encuentran en la etapa inicial debido a su escasa capacidad. Pero, en la actualidad, muchos ingenieros lo están diseñando con grandes capacidades. La eficacia a largo plazo no solo presionará a los consumidores con carga no lineal para que utilicen estos filtros para preservar, sino también la calidad de la energía en forma eficiente. La configuración de una gran cantidad de filtros activos estará disponible para reembolsar potencia reactiva, corriente armónica, corriente desequilibrada y neutra. El cliente puede elegir el filtro activo con características preferidas en un futuro próximo a medida que avanza la tecnología. Además, cualquier consulta sobre este concepto o saber sobre la construcción del filtro Butterworth y sus aplicaciones, por favor dé sus valiosas sugerencias comentando en la sección de comentarios a continuación. Aquí hay una pregunta para ti, cual es la funcion de un filtro ?
Créditos fotográficos:
- Filtro Bessel circuitos hoy
- Filtro elíptico ni
