Elt413-1

IESTI – Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação

Engenharia da Computação

ELT-413 – Laboratório de Eletrônica Analógica II
Prof. Giscard Francimeire Cintra Veloso

1º Laboratório

Aluno | Matrícula |

Introdução

Um filtro é um circuito que permite a passagem ou bloqueio de sinais que estejam inseridos dentro de uma faixa de frequência. Filtros são circuitos muito utilizados em sistemas de telecomunicações, fontes de alimentação e aquisição de dados. Definindo os filtros de acordo com a seletividade em frequência, temos filtros passa-baixa, passa-alta, rejeita-faixa, passa-faixa e passa-tudo. Os filtros também podem ser definidos de acordo com sua função de transferência: Bessel, Chebyshev, Butterworth, Cauer etc.

Como filtros são circuitos seletivos em frequência, os filtros normalmente são analisados gráficamente no domínio da frequência. Um Diagrama de Bode é um diagrama em que o eixo Y recebe o módulo da função de transferência, geralmente expresso em decibéis, e o eixo X recebe a variável da frequência em escala logaritma.

Stephen Butterworth idealizou um filtro cuja função de transferência é caracterizada por apresentar uma resposta plana dentro da banda passante seguido por um rool-off de 20dB/dec por pólo. Contudo, a fase varia não linearmente com a frequência o que pode causar distorções em ondas quadradas e ondas pulsadas. Um exemplo de um filtro butterworth abaixo:

O filtro Butterworth é o que mais preserva o seu formato independente da ordem do filtro. Ele possui um rool-off menos agressivo que filtros Chebyshev e Cauer, mas tem um rool-off mais agressivo inicialmente que o filtro Bessel. Assim como o filtro Chebyshev, não responde bem a ondas pulsadas, produzindo bastante ripple.

A magnitude da resposta em frequência de um filtro passa-baixa de ordem n pode ser definida como:

sendo G o ganho, H a função de transferência, n a ordem do filtro, w a frequência angular do sinal em rad/s e wc