Engenheiro

SERGIO AMARAL DA SILVA

PROJETANDO UM FILTRO RC-ATIVO USANDO A TÉCNICA DE CASCATA DE BIQUADS COM APROXIMAÇÃO BUTTERWORTH E ARQUITETURA SALLEN-KEY

Trabalho de graduação apresentado à disciplina Filtros Elétricos do Curso de Engenharia Elétrica do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia – IFBA.
Orientador: Prof. Edson Pinto Santana

VITÓRIA DA CONQUISTA - BA
JULHO 2013

SUMÁRIO

I. INTRODUÇÃO 3
II. DESENVOLVIMENTO 4
2.1 Características e tipos de filtros 4
2.2 Filtros Butterworth 6
2.2.1 Função de transferência do filtro Butterworth 8
2.2.2 Tabela com polinômios de Butterworth 10
2.2.3 Transformações de frequência: projeto de filtros passa-baixas, passa-altas e passa-banda baseados no filtro passa-baixas normalizado 12
2.3 Topologia 15
III. METODOLOGIA 16
IV. PROJETO 17
4.1 Desnormalização da função de transferência 17
4.2 Fatorando em funções bi quadráticas 18
V. CONCLUSÃO 23
REFERÊNCIAS 25
ANEXO I xxvi xxvi
I. INTRODUÇÃO
Filtros são circuitos lineares projetados para deixar passar determinadas frequências e atenuar outras. São baseados em elementos reativos (capacitor (C) e indutor (L)) podendo ser passivos (apenas C e L) ou ativos, utilizando amplificadores operacionais realimentados.
Há várias famílias de filtros com muitas aplicações: Butterworth, Chebyshev, Bessel-Thonsom, Chebyshev inverso, Cauer, etc. A diferença das famílias mais utilizadas dar-se no valor numéricos dos coeficientes dos polinômios que definem as suas Funções de Transferência (FTs).
Os coeficiente modelam as propriedades e as características de cada família e cada família otimiza uma característica do projeto: a de Butterworth é a que propicia o melhor aplanamento na banda de passagem, e a de Chebyshev é a mais íngreme na banda de transição e a de Bessel é a que apresenta a maior linearidade de fase na banda de passagem.
Quanto maior a ordem do filtro, menor sua banda de transição, porém, mais complexo fica seu