Filtros Ativos
Filterssão circuitos eletrônicos que permitem determinados componentes de frequência e / ou rejeitam alguns outros. Você pode ter encontrado filtros no tutorial de teoria de rede. Eles são passivos e são os circuitos elétricos ou redes que consistem em elementos passivos como resistor, capacitor e (ou) um indutor.
Este capítulo discute sobre active filters em detalhe.
Tipos de filtros ativos
Filtros ativos são os circuitos eletrônicos, que consistem em elementos ativos, como amplificadores operacionais, juntamente com elementos passivos, como resistores e capacitores.
Os filtros ativos são classificados principalmente nos seguintes four types com base na banda de frequências que estão permitindo e / ou rejeitando -
- Filtro passa-baixo ativo
- Filtro passa-altas ativo
- Filtro Passa-Banda Ativo
- Filtro de parada de banda ativa
Filtro passa-baixo ativo
Se um filtro ativo permite (passa) apenas low frequency componentes e rejeita (bloqueia) todos os outros componentes de alta frequência, então é chamado de active low pass filter.
o circuit diagram de um filtro passa-baixo ativo é mostrado na figura a seguir -
Sabemos que a rede elétrica, que está conectada ao terminal não inversor de um amplificador operacional, é um passive low pass filter. Portanto, a entrada de um terminal não inversor de um opamp é a saída de um filtro passa-baixo passivo.
Observe que o circuito acima se assemelha a um non-inverting amplifier. Ele tem a saída de um filtro passa-baixo passivo como uma entrada para o terminal não inversor do amplificador operacional. Conseqüentemente, ele produz uma saída, que é $ \ left (1+ \ frac {R_f} {R_1} \ right) $ vezes a entrada presente no terminal não inversor.
Podemos escolher os valores de $ R_ {f} $ e $ R_ {1} $ adequadamente para obter o desired gainna saída. Suponha que, se considerarmos os valores de resistência de $ R_ {f} $ e $ R_ {1} $ como zero ohms e infinitos ohms, o circuito acima irá produzir umunity gain saída do filtro passa baixa.
Filtro passa-altas ativo
Se um filtro ativo permite (passa) apenas high frequency componentes e rejeita (bloqueia) todos os outros componentes de baixa frequência, então é chamado de active high pass filter.
o circuit diagram de um filtro passa-alto ativo é mostrado na figura a seguir -
Sabemos que a rede elétrica, que está conectada ao terminal não inversor de um amplificador operacional, é um passive high pass filter. Portanto, a entrada de um terminal não inversor do opamp é a saída do filtro passa-alto passivo.
Agora, o circuito acima se assemelha a um non-inverting amplifier. Ele tem a saída de um filtro passa-alto passivo como uma entrada para o terminal não inversor do amplificador operacional. Conseqüentemente, ele produz uma saída, que é $ \ left (1+ \ frac {R_f} {R_1} \ right) $ vezes a entrada presente em seu terminal não inversor.
Podemos escolher os valores de $ R_f $ e $ R_1 $ adequadamente para obter o desired gainna saída. Suponha que, se considerarmos os valores de resistência de $ R_ {f} $ e $ R_ {1} $ como zero ohms e infinitos ohms, o circuito acima irá produzir umunity gain saída do filtro passa-alta.
Filtro Passa-Banda Ativo
Se um filtro ativo permite (passa) apenas uma banda de frequências, é chamado de active band pass filter. Em geral, essa banda de frequência fica entre a faixa de baixa frequência e a faixa de alta frequência. Portanto, o filtro passa-banda ativo rejeita (bloqueia) os componentes de baixa e alta frequência.
o circuit diagram de um filtro passa-banda ativo é mostrado na figura a seguir
Observe que existem two parts no diagrama de circuito do filtro passa-banda ativo: A primeira parte é um filtro passa-alta ativo, enquanto a segunda parte é um filtro passa-baixa ativo.
A saída do filtro passa-alto ativo é aplicada como uma entrada do filtro passa-baixo ativo. Isso significa que tanto o filtro passa-alto ativo quanto o filtro passa-baixo ativo são cascaded a fim de obter a saída de tal forma que contenha apenas uma determinada banda de frequências.
o active high pass filter, que está presente no primeiro estágio permite que as frequências que são maiores que o lower cut-off frequencydo filtro passa-banda ativo. Portanto, temos que escolher os valores de $ R_ {B} $ e $ C_ {B} $ adequadamente, para obter o desejadolower cut-off frequency do filtro passa-banda ativo.
Da mesma forma, o active low pass filter, que está presente no segundo estágio, permite as frequências que são menores do que a frequência de corte mais alta do filtro passa-banda ativo. Portanto, temos que escolher os valores de $ R_ {A} $ e $ C_ {A} $ adequadamente a fim de obter o desejadohigher cut-off frequency do filtro passa-banda ativo.
Conseqüentemente, o circuito no diagrama discutido acima produzirá uma saída de filtro passa-banda ativo.
Filtro de parada de banda ativa
Se um filtro ativo rejeita (bloqueia) uma determinada banda de frequências, é chamado de active band stop filter. Em geral, essa banda de frequência fica entre a faixa de baixa frequência e a faixa de alta frequência. Portanto, o filtro de parada de banda ativa permite (passa) os componentes de baixa e alta frequência.
o block diagram de um filtro de parada de banda ativo é mostrado na figura a seguir -
Observe que o diagrama de blocos de um filtro de parada de banda ativo consiste em dois blocos em seu primeiro estágio: um filtro passa-baixo ativo e um filtro passa-alto ativo. As saídas desses dois blocos são aplicadas como entradas para o bloco que está presente no segundo estágio. Então osumming amplifier produz uma saída, que é a versão amplificada da soma das saídas do filtro passa-baixas ativo e do filtro passa-altas ativo.
Portanto, a saída do diagrama de blocos acima será o output of an active band stop , quando escolhemos a frequência de corte do filtro de passagem baixa para ser menor do que a frequência de corte de um filtro de passagem alta.
o circuit diagram de um filtro de parada de banda ativo é mostrado na figura a seguir -
Já vimos os diagramas de circuito de um filtro passa-baixo ativo, um filtro passa-alto ativo e um amplificador somador. Observe que temos o acimacircuit diagram de filtro de parada de banda ativo, substituindo os blocos com os respectivos diagramas de circuito no diagrama de bloco de um filtro de parada de banda ativo.