problemas propuestos para procesos de separacionDescripción completa
Descripción completa
problemas de economíaDescripción completa
Descripción completa
Descripción completa
Descripción completa
Descripción: Problemas
Descripción completa
Descripción: Term o Problem As
Descripción completa
Descripción completa
Instituto Tecnológico de Costa Rica
Escuela de Ingeniería Electrónica
Circuitos Integrados Analógicos
Profesor: Marvin Hernández Cisneros
Problemas de filtros
Estudiantes:
Liliana Boza Navarrete
Robert Cerdas Bermúdez
Catalina Valverde Guerrero
Grupo 1
I semestre, 2018
Respuestas de filtros básicos 1. Identifique cada tipo de respuesta del filtro (pasobajas, pasoaltas o pasabanda)
Pasabanda
Pasoaltas
Pasobajas
Supresor de banda
2. La frecuencia crítica de cierto filtro pasobajas es de 800 Hz. ¿Cuál es su ancho de banda?
= 800
3. Un filtro pasoaltas de un solo polo tiene un circuito selector de frecuencia con R 2.2 kΩ y C = 0.0015 mF. ¿Cuál es la frecuencia crítica? cr ítica? ¿Puede determinar determi nar el ancho de banda con la información disponible?
= 21 = 2 2.2Ω 10.0015 = 48.23 = = 48.23 4. ¿Cuál es la rapidez de la pendiente de caída del filtro descrito en el problema 3? La pendiente es de -20 dB por década por ser un filtro de un solo polo.
5. ¿Cuál es el ancho de banda del filtro pasabanda cuyas frecuencias críticas son: 3.2 kHz y 3.9 kHz? ¿Cuál es el factor Q de este filtro?
6. ¿Cuál es la frecuencia central de un filtro con un factor Q de 15 y un ancho de banda de 1 kHz?
Características de la respuesta de un filtro
7. ¿Cuál es el factor de amortiguamiento amortiguami ento relativo en cada filtro activo en la figu ra 1543? ¿Qué filtros se optimizan aproximadamente para una característica de respuesta Butterworth?
=2− 12 =2− 1.1.22ΩΩ = 1 No es Butterworth
=2− 1.560Ω 0Ω =1.44 Butterworth
Primera etapa:
Segunda etapa:
No es Butterworth
=2− 1.330Ω 0Ω =1.67 =2− 1.330Ω 0Ω =1.67
8. Para los filtros anteriores que no tienen una respuesta Butterworth, especifique los cambios necesarios para convertirlas en respuestas Butterworth (use los valores estándar más próximos).
=0. 5 86 →3=0586∗1. 2 Ω=703. 2 Ω = =1.00 →3=4=6=7=1Ω c) a)
9. En la figura 15-44 se muestran curvas de respuesta de filtros de segundo orden. Identifique cada uno como Butterworth, Chebyshev o Bessel.
Chebyshev
Butterworth
Bessel
Butterworth
Filtros pasobajas activos
10. ¿Está el filtro filtr o de cuatro polos de la figura aproximadamente optimizado optimi zado para una respuesta Butterworth? ¿Cuál es la rapidez de la pendiente de caída?
De acuerdo con la tabla para valores de filtro Butterworth, el circuito anterior presenta una respuesta Butterworth. La pendiente es de 80dB por década puesto que posee 4 polos.
11. Determine la frecuencia crítica del circuito del problema 10.
1 1 = = 2√ 1122 = 1122 2 2 4.4.7Ω∗6.8Ω∗0.22µ∗0.1µ =190 12. Sin cambiar la curva de respuesta, ajuste los valores de los componentes en el filtro del circuito del problema 10 para que sea un filtro de valores iguales. Seleccione C = 0.22 µF para ambas etapas.
13. Modifique el filtro del problema 10 para incrementar la rapidez de la pendiente de caída a -120 dB/ década al mismo tiempo que se mantiene una respuesta Butterworth aproximada. Se deben colocar tres etapas del circuito en cascada, ya que cada etapa posee dos polos y por cada polo la pendiente es de -20dB/ década.
14. Utilizando la forma de diagrama de bloques, muestre cómo implementar las siguientes rapideces de las pendientes de caída utilizando filtros de un solo polo y dos polos con respuestas Butterworth. (a) -20 dB/década
2 polos
(b) -20 dB/década
1 polo
(c) -60 dB/década 2 polos
1 polo
(d) -100 dB/década
1 polo
2 polos
2 polos
(e) -120 dB/década
2 polos
2 polos
2 polos
Filtros pasoaltas activos 15. Convierta el filtro del problema 10 en pasoaltas con las mismas frecuencia crítica y característica de respuesta.
Se intercambian las posiciones de los capacitores y las resistencias.
16. Haga la modificación necesaria en el circuito para reducir a la mitad de la frecuencia crítica en el problema 10.
= = 190 2 =95
1 = 295∗0.1 22µ =7615Ω = 2∗
17. Para el filtro de la figura a) ¿cómo incrementaría la frecuencia crítica? b) ¿Cómo incrementaría la ganancia?
Reduciendo las resistencias o los capacitores Incrementando R3 o reduciendo R4
Filtros pasabanda activos
18. Identifique cada configuración del filtro pasabanda en la figura.
Filtro pasoalto en cascada con un filtro pasobajo
Realimentación múltiple
Filtro en variables de estado
19. Determine la frecuencia central y el ancho de banda para cada uno de los filtros del circuito del problema 18. a) Primera etapa: