Projeto Circuitos Eletrônicos

  Relatório: Projeto Circuitos Eletrônicos 

Circuitos lineares são ditos assim porque não são modificadores de forma de onda. 

O que são Filtros: São circuitos lineares capazes de deixar passar ou impedir uma certa faixa de frequência. 

Tipos: passa baixa, passa alta, passa faixa ou rejeita faixa. Também denominados de filtros de banda larga. São circuitos que usam uma rede RC e amplificador operacional. 

Os filtros podem ser classificados sobre três aspectos: 

Quanto a função executada: passa baixa, passa alta, passa faixa e rejeita faixa. 

Quanto a tecnologia empregada: Filtros ativos, filtros passivos e filtros digitais 

Quanto à resposta utilizada: Os tipos mais comuns de aproximação são os seguintes:  Butterworth, Chebyshev e Bessel. Cada uma destas aproximações possui uma função matemática específica, através da qual se consegue obter uma curva resposta aproximada para um determinado tipo de filtro.  

Butterworth são também denominados de resposta plana, assim nomeados devido as curvas obtidas não possuírem nenhum tipo de ondulação na região de passagem do filtro. As curvas ideais ou mais próximas possíveis são obtidas em relação a ordem do filtro, ou seja, quanto maior a ordem mais ideias as curvas se tornam. Em termos físicos, pode-se dizer que a ordem do filtro é dada pelo número de redes de (atraso ou avanço) do circuito estas são obtidas a partir de circuitos RC. Assim é possível saber o número de pólos do filtro pelo número de capacitores contidos no mesmo.   

 

Pólos	Inclinação	1ªSeção   (1 ou 2 pólos)	2ª Seção  2 pólos	3ª Seção  2 pólos
1	20 dB	Opcional
2	40 dB	1,586
3	60 dB	Opcional	2
4	80 dB	1,152	2,235
5	100 dB	Opcional	1,382	2,382
6	120 dB	1,068	1,586	2,482

 

Filtro passa-baixas. 

A figura 1 mostra a resposta em frequência ideal de um filtro passa-baixas, esta resposta é denominada ideal porque a borda da direita do retângulo e vertical. Um filtro passa-baixas permite a passagem de todas as frequências desde zero até a frequência de corte e bloqueia todas as frequências acima da frequência de corte.

Características: banda de passagem: são as frequências entre zero e a frequência de corte. Banda de corte:  são as frequências acima da frequência de corte, Transição: é a região de decaimento entre a banda de passagem e a banda de corte.

[pic 1]

Figura 1: Resposta em frequência de um filtro passa-baixa

Filtro passa-altas

A figura 2 mostra a resposta em frequência ideal de um filtro passa-altas. Um filtro passa-altas bloqueia todas as frequências desde zero até a frequência de corte e permite a passagem de todas as frequências acima da frequência de corte.

[pic 2]

Figura 2 Resposta em frequência de um filtro passa-altas ideal

Com um filtro passa-altas, as frequências entre zero e a frequência de corte estão na banda de corte. As frequências acima da frequência de corte estão na banda de passagem. Um filtro passa-altas ideal tem uma atenuação nula na banda de passagem, ou seja, deixa passar todos os sinais na banda de passagem e uma atenuação infinita na banda de corte que implica no bloqueio de todas essas frequências e uma transição vertical ou ideal.  

Filtro passa-faixa

Um filtro passa-faixa é muito útil em sistemas de comunicação eletrônica, tais como receptores de AM e FM nos quais somente uma faixa específica de frequências deve passar e todas as demais devem ser bloqueadas. Ele também é útil em equipamentos de comunicação telefônica para separação de diferentes conversações telefônicas transmitidas simultaneamente ao longo do mesmo meio de comunicação.

A figura 3 mostra a resposta em frequência ideal de um filtro passa-faixa que inclusive é objeto de assunto do projeto que será descrito no texto. Uma resposta ideal como essa bloqueia todas as frequências desde zero até a frequência de corte inferior. Esse filtro permite a passagem de todas as frequências entre as frequências de corte inferior e superior. Finalmente, ele bloqueia todas as frequências acima da frequência de corte superior.

Num filtro passa-faixa, essa banda representa todas as frequências entre as frequências de corte inferior e superior. As frequências abaixo da frequência de corte inferior e acima da frequência de corte superior estão na banda de corte. Um filtro passa-faixa ideal tem atenuação nula na banda de passagem, uma atenuação infinita na banda de corte e duas transições verticais.

A largura de banda (BW – bandwidth) de um filtro passa-faixa é a diferença entre as frequências de 3 dB de corte superior e inferior: