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Electrónica: filtros pasa baja, pasa alta.
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
Subido el 11/01/2023
2 documentos
1 / 20
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Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Mecánica.
Curso:
Ciencias eléctricas y circuitos electrónicos
Docentes:
MCs. Julio Idrogo C.
MCs. César Rodríguez
Autores:
Trujillo-Perú
Enero - 2023
MCs. Julio Idrogo C., MCs. César
Aprender el uso correcto de los circuitos de filtro de resistencia- inductancia y
capacitancia.
Hallar los factores que determinan la frecuencia de corte de un filtro RC.
Determinar el voltaje de salida de un filtro RC.
Determinar el voltaje de salida y la fase de un filtro RL.
Hallar los factores que determinan la frecuencia de vértice de un filtro RL.
Filtro RC
Es una red eléctrica que modifica la amplitud o la fase de las componentes frecuenciales
presentes en una señal. Puede modificar, desde el punto de vista frecuencial, tanto amplitud
como fase. No añade ni cambia componentes frecuenciales, pero varía la relación entre la
amplitud y la fase de las ya existentes.
Filtros pasa baja de RL y RC
Los filtros pasa baja permiten el paso de señales con frecuencias más bajas y detienen
aquellas con frecuencias más altas.
MCs. Julio Idrogo C., MCs. César
Figura 1. Filtros pasa baja de RL y RC
Filtros pasa alta de RL y RC
Los filtros pasa alta permiten el paso de señales con frecuencias más altas y detienen aquellas
con frecuencias menores.
Figura 2. Filtros pasa alta de RL y RC
Frecuencia de vértice
Es la frecuencia a la cual el voltaje de salida es 0.7 x el voltaje de entrada. En donde el
cambio de fase entre la salida y la entrada es de 45°.
Se halla la frecuencia de vértice para filtro RC y RL por medio las siguientes expresiones:
fc =
2 πCR
( Ec. 1 )
fc =
2 πL
( Ec. 2 )
MCs. Julio Idrogo C., MCs. César
Instrumento Tipo Modelo y Precisión Imagen Referencial
banda de 50 MHz
500 MSa/s
Osciloscopio
Digital
μHz a 25 MHz
MHz
MHz
μHz a 300 kHz
Figura 7. Generador de funciones
Generador de
funciones Digital
Plataforma
Experimental
Analógico -
Figura 8. Plataforma Experimental
Fuente de
poder
Digital Digital, DC POWER
SUPPLY U33020 Salida
Estabilidad a plena carga
MCs. Julio Idrogo C., MCs. César
≤ 0.01 %+ 5 mV ,
≤ 0.2 %+ 5 mA
Figura 9. Fuente de poder
Inicialmente comenzamos conectando los enchufes del osciloscopio y del generador de
señales a la extensión y este mismo a la corriente. En seguida encendemos el osciloscopio y
el generado de funciones.
Para cada caso se hará la conexión con los cables se según el circuito correspondiente en la
plataforma de experimentos.
Figura 10. Circuito #1 para filtro de resistencia – capacitancia
MCs. Julio Idrogo C., MCs. César
para obtener medio ciclo en un espacio digamos de 18 divisiones pequeñas, de manera
que cada división pequeña represente un cambio de fase de 10°. Esto permitirá
estimar fácilmente el cambio de fase. Anota los valores en la Tabla 1.
1.4 y entre 1.28 y 1.29 y colócalos entre 1.5 y 1.6 y entre 1.18 y 1.19. Conecta la
entrada del CH.2 al enchufe 1.28. El circuito forma entonces un filtro pasa alta. Repite
el procedimiento y anota los valores en la Tabla 2.
componentes:
R = 1 k Ω y C = 100 nF (usando R2 y C5),
R = 1 k Ω y
C = 22 nF (usando R2 y C4) y
R = 2 k Ω y
C = 22 nF (usando R1, R2 y C4).
Se anotan los valores en la Tabla 3.
Figura 12. Circuito #2 para filtro de resistencia – inductancia
MCs. Julio Idrogo C., MCs. César
El control de la base de tiempo a 1 ms/div, selector de disparo a CA, operación de trazo
dual.
Ganancia del amplificador Y del CH.1 a 1 V/div, entrada de CA.
Ganancia del amplificador Y CH.2 a 1 V/div, entrada de CA.
Coloca ambos trazos en el centro de la pantalla.
Figura 13 se muestra el circuito formado.
Figura 13. Circuito de conexión del osciloscopio con el circuito #
CH.1 sea de 6 Vp-p (6 divisiones p-p), este representa la entrada al circuito filtro.
circuito filtro. Anota el valor en la primera columna de la Tabla 4.
valores indicados en la Tabla 4 y registra la salida para una entrada de 6 Vp-p (
divisiones p-p).
esto es, 4.2 Vp-p. Observa la frecuencia y anota el valor en la Tabla 4. Este representa
la frecuencia de vértice para el circuito.
fases del CH.2 al CH.1 para las frecuencias de 100 Hz, la frecuencia de vértice y 100
kHz. Ajusta el control de la base de tiempo a los valores adecuados y ajusta el control
de calibración para obtener una amplitud de medio ciclo de digamos 18 divisiones
pequeñas, de forma que cada división pequeña represente un cambio de fase de 10°.
Esto permite estimar fácilmente el cambio de fase. Anota los valores en la Tabla 4.
MCs. Julio Idrogo C., MCs. César
De los datos obtenidos procedemos a determinar las características del circuito filtro: pasa
baja y pasa alta, describiendo en una curva
p − p
( salida ) vs frecuencia ( Hz ) la relación entre
estas para las frecuencias establecidas en las tablas de datos.
A. Filtros de resistencia – capacitancia.
Empezamos entonces con los circuitos RC, realizamos entonces la gráfica de las
características del circuito filtro pasa baja, sin variar las componentes, tomando datos de la
Tabla N°01.
MCs. Julio Idrogo C., MCs. César
Así mismo, con el circuito RC filtro pasa alta, tomando datos de la Tabla N°
Realizamos una gráfica comparativa entre ambos filtros.
MCs. Julio Idrogo C., MCs. César
Para los circuitos RL realizamos las gráficas de las características del circuito filtro pasa alta
y pasa baja, sin variar las componentes, tomando datos de la Tabla N°04 y Tabla N°
respectivamente.
MCs. Julio Idrogo C., MCs. César
Finalmente, con la Tabla N°06, habrá varias curvas con diferente comportamiento al ir
cambiando las componentes: resistencia e inductancia.
Habiendo determinado los resultados de los filtros pasa baja y pasa baja para circuitos RC y
RL, al hacer el análisis hemos inferido que un filtro pasa alta se forma cuando la salida de un
circuito RC se toma de la resistencia; hará pasar frecuencias mayores que la de la frecuencia
de corte que en este caso es con un circuito RL.
MCs. Julio Idrogo C., MCs. César
Pearson Educación, México, 2005.
nuevas tecnologías, Prentice Hall, Buenos Aires, 2001
Tomo II. McGraw-Hill.
Wesley Longman.
Hill.
MCs. Julio Idrogo C., MCs. César
