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Instrumentação Eletrônica Aula #20Filtros AtivosProf. José Américo MouraJuazeiro set 18,2017 1 Prof. José Américo Moura – Eng. Elétrica

Instrumentação Eletrônica Filtros Ativos  Um filtro é um dispositivo que processa um sinal elétrico, de modo a deixar passar/rejeitar sinais de determinadas frequências ou faixa de frequências.  Quando estudamos os filtros passivos classificamos os mesmos como:  passa-baixas (PB – LP).  passa-faixa (PF – BP).  passa-altas (PA – HP).  rejeita-faixa (RF – NF).

Instrumentação Eletrônica Filtros Ativos  Além destes, temos ainda os filtros que não “filtram” nenhuma frequências, mas apenas variam linearmente a fase de cada componente, contribuindo assim para uma tempo de retardo (TD) constante – são os filtros passa-tudo (AP – all pass).

Instrumentação Eletrônica Filtros Ativos  Para altas frequências (> 1MHz) os filtros são implementados com componentes passivos: resistores, capacitores e indutores – são os filtros RLC.

Instrumentação Eletrônica Filtros Ativos  Nas baixas frequências (1 Hz - 1MHz) os indutores se tronam economicamente e fisicamente inviáveis , nestes casos são os filtros ativos que assumem o papel nos circuitos.

Instrumentação Eletrônica Filtros Ativos  FILTRO PASSA-BAIXAS – frequência normalizada

Instrumentação Eletrônica Filtros Ativos  FILTRO PASSA-BAIXAS – cascata 4ª ordem.

Instrumentação Eletrônica Filtros Ativos  FILTRO PASSA-BAIXAS – cascata 4ª ordem.

Instrumentação Eletrônica Filtros Ativos  FILTRO PASSA-BAIXAS – cascata 4ª ordem.  Em comparação com o filtro PB ideal o filtro passa-baixas RC :  a banda de passagem vai além da frequência de canto ( fC ).  a transição da banda de passagem para banda de rejeição não é abrupta.  a resposta de fase não é linear.

Instrumentação Eletrônica Filtros Ativos  FILTRO PASSA-BAIXAS  O ganho e fase de um filtro passa-baixas pode ser otimizado para satisfazer um dos seguintes critérios:  banda de passagem plana ( flatness ).  transição da banda de passagem para banda de rejeição abrupta abrupta.  resposta de fase linear. Para isso devemos ter :

Instrumentação Eletrônica Filtros Ativos  FILTRO PASSA-BAIXAS  Ao é o ganho c.c; ai e bi são coeficientes predeterminados para os três tipos de filtros abaixo:  BUTTERWORTH – otimizado para banda de passagem plana ( maximum flatness ).  TSCHEBYSCHEFF - transição da banda de passagem para banda de rejeição abrupta.  BESSEL - resposta de fase linear até fC .

Instrumentação Eletrônica Filtros Ativos  FILTRO PASSA-BAIXAS : BUTTERWORTH

Instrumentação Eletrônica Filtros Ativos  FILTRO PASSA-BAIXAS : BUTTERWORTH

Instrumentação Eletrônica Filtros Ativos  FILTRO PASSA-BAIXAS : TSCHEBYSCHEFF

Instrumentação Eletrônica Filtros Ativos  FILTRO PASSA-BAIXAS : BESSEL

Instrumentação Eletrônica Filtros Ativos  FILTRO PASSA-BAIXAS : ganho comparativo

Instrumentação Eletrônica Filtros Ativos  FILTRO PASSA-BAIXAS : atraso de grupo

Instrumentação Eletrônica Filtros Ativos  FILTRO PASSA-BAIXAS : Projeto  Cascata de filtros de 1ª. Ordem e superiores

Instrumentação Eletrônica Filtros Ativos  FILTRO PASSA-BAIXAS : Projeto  1ª Ordem - inversor

Instrumentação Eletrônica Filtros Ativos  FILTRO PASSA-BAIXAS : Projeto  1ª Ordem - inversor

Instrumentação Eletrônica Filtros Ativos  FILTRO PASSA-BAIXAS : Projeto  1ª Ordem

Instrumentação Eletrônica Filtros Ativos  FILTRO PASSA-BAIXAS : Projeto  2ª Ordem – Sallen-Key

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