Descripción: Cálculo de los parámetros específicos de filtro prensa, como resistencia de la torta y del medio filtrante.
gfxdbfghrcdhhhfgggDescripción completa
pasbanda
Informe 3 de Electrónica Analógica II sobre Filtro Activo Pasa Bajo de la Universidad Tecnológica del PerúDescripción completa
Descripción: Calibres pasa y no pasa.
Descripción completa
Universidad Autónoma de Baja California Facultad de Ingeniería Mexicali
Bioinstrumentación Práctica 2 Filtro activo pasa altos para ECG
Nombre del Alumno Calif. práctica Calif. reporte Total
Mexicali, B. C. a ___ de _______ de 2015.
Practica #2 Filtro activo pasa altos para ECG Objetivos El alumno será capaz de diseñar un filtro a partir de su frecuencia de corte. Construir un filtro activo pasa altos de dos polos con respuesta tipo Butterworth
Marco Teórico Las frecuencias por debajo de 0.05 [Hz] son frecuencias bajas causadas por algún movimiento del paciente (respiración, movimiento muscular de extremidades, etc.) y por algunas fuentes de ruido ambiental de baja frecuencia (por ejemplo movimiento de personas alrededor del paciente), además también están presentes niveles de voltaje de DC causados por pequeñas diferencias de cargas eléctricas entre la piel y cada uno de los electrodos. Para atenuar las bajas frecuencias se diseñó un filtro activo paso altas (FPA) de cuarto orden (-80 [dB/década]) colocando en cascada dos filtros iguales de segundo orden con una frecuencia de corte 0.04 Hz (un poco por debajo del límite inferior de la señal de ECG), la configuración fue Sallen Key con respuesta tipo Butterworth (este tipo de respuesta es idónea para el filtrado porque se desea una respuesta plana en la banda de paso). La siguiente figura muestra un filtro activo paso altas de segundo orden a partir del cual se construyó el filtro de cuarto orden:
Se recomienda (por facilidad de cálculos) en gran parte de la bibliografía dedicada al diseño de filtros activos es hacer que R1=R2=R y C1=C2=C. Con ello la frecuencia de corte está dada por
=
Por otra parte la ganancia en lazo cerrado está dada por los resistores RB y RA resultando (ganancia para un amplificador no inversor en lazo cerrado), y
= + 1
además la relación de valores de RB y RA crean un parámetro (factor de amortiguación) que determina la forma de la respuesta del filtro
=
.
Cuando se conectan filtros en cascada se tiene que modificar ligeramente el factor de amortiguación en cada etapa de filtrado con el fin de obtener precisión en su respuesta, para ello existen tablas con valores recomendados. La tabla 1 fue utilizada para el diseño de este filtro. Tabla1. Relación de valores recomendados para varias etapas en el diseño de un filtro Butterworth (alto orden).
Tomando como base lo anterior, para cada etapa del FPA se eligió un valor de capacitor C= 470 [nF], por lo que:
R=8.46 MΩ
= 21 = 2470101 −90.04
Según la tabla 1, para realizar un filtro FPA de cuarto orden la relación de resistores para la primera etapa debe ser RB= (33 kΩ)(0.152) RB=5.016 kΩ
= 0.152 si elegimos R =33 kΩ, entonces: ,
A
Para la segunda etapa del FPA igualmente de esta tabla se tiene que la relación
1.235
, por lo que si elegimos R A2=33 kΩ, entonces: RB2= (33 kΩ)(1.235) RB2=40.75 kΩ
La ganancia total del filtro en la banda de paso será de G
TOTAL=
(GEtapa1)(GEtapa2)
= (5.33016 )+1 (5.33016 )+1
En decibeles: GTOTAL = 2.5745 ov G TOTALdb= 8.2138
=
Para conocer la gráfica real de la respuesta en frecuencia se debe realizar un barrido en frecuencias con un generador de señales y tomar la lectura en un osciloscopio, determine la siguiente tabla y grafique los resultados. Frecuencia (HZ) Salida/Entrada (db) 2do orden Salida/Entrada (db) 4to orden 250 60 50 20 10 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0.12 0.1 0.09 0.08 0.07 0.06 0.055 0.05 0.045 0.04 0.035 0.03 0.025 0.02
