Materia Análisis y Síntesis de Redes Ingeniería Electrónica

Teoría de Redes II / Facultad de Ingeniería / Universidad Nacional de Mar del Plata
Guía de Problemas Nº 9
Filtros Activos
1.- Enuncie las características de un amplificador operacional considerado “ideal”.
2.- Analice las limitaciones de los amplificadores operacionales en el diseño de filtros activos.
3.- Diseñe un filtro pasabajos que responda a la aproximación de Butterworth de orden 2 (n =
2) con una ganancia K = 10 para ω = 0, con frecuencia de corte de 10Khz. Utilice la
topología MFB (Multiple Feed-Back).
Simule su diseño en computadora.
4.- Diseñe un filtro pasabajos que responda a la aproximación de Chebyshev, presentando
una ganancia K = 5 a la frecuencia de corte 15 Khz y un ripple de 0.1 db. Utilice MFB.
5.- Rediseñe los filtros de los ejercicios 3 y 4, ahora como filtros pasa-altos, con las mismas
especificaciones de frecuencia de corte. Simule sus diseños en computadora.
6.- Halle la función transferencia de la siguiente topología pasabanda en función de los
elementos, asocie los coeficientes a los de la ecuación bicuadrática.
7.- Utilizando la topología del ejercicio anterior (MFB Pasabanda) diseñe un filtro con
frecuencia central 500 Hz y Q = 7. No se especifica el valor de ganancia.
8.- Cierta red sintetiza un filtro pasabajos con frecuencia de corte 1000 Hz. ¿Cómo se verán
afectadas las características del filtro si los resistores se incrementan en un valor αR y los
capacitores en un factor αC? Considere los siguientes casos:
a) αR = 1
αC = 6
b) αR = 100
αC = 0.01
c) αR = 5
αC = 0.1
9.- Utilizando la topología Sallen-Key:
a) Diseñe un filtro pasabajos con las siguientes especificaciones: Butterworth de segundo
orden, ganancia unitaria y wc = 105 rad/seg.
b) Diseñe un filtro pasa-altos con las siguientes especificaciones: Chebyshev de segundo
orden, con ganancia 10 a 10 Khz y 0.5 db de ripple.
c) Diseñe un filtro Pasabanda con una frecuencia central de 20 Khz y un Q = 5.
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10.- En la siguiente función transferencia, que corresponde a un filtro activo, identifique los
parámetros de la función bicuadrada ( wz , wp , Qz , Qp y K) y determine su sensibilidad a
los elementos:
1
R2 R3 C1 C2
T (s) 
1
1
s2 
s
R1 C1
R1 R3 C1 C2
11.- Un circuito activo RC presenta la siguiente función transferencia:

T (s) 
s2 
1
s
R4 C1
1
1
s
R1 C1
R2 R3 C1 C2
Debido a un aumento de la temperatura, las resistencias aumentan en un porcentaje T r y
los capacitores en un porcentaje Tc .
a)
Demuestre que no cambia el Q.
b)
Demuestre que la frecuencia wp cambia en un porcentaje que depende de Tr y Tc
.
12.- Un resistor de 10 K tiene las siguientes características:
Tolerancia de fabricación : ± 0.5 %
Coeficiente de temperatura: (+200 ± 50) ppm/ ºC
Coeficiente de envejecimiento: ± 0.5 % en 20 años
Determine la máxima desviación en ohms del valor nominal del resistor:
a)
b)
c)
En el momento de fabricación (temperatura ambiente)
Durante un test de fabricación a 75 ºC
Después de 20 años a 75 ºC.
13.- Diseñe un filtro pasabajos Butterworth activo de 5º orden con una ganancia de 10 y
frecuencia de corte de 10KHz. Utilice celdas del tipo VCVS.
14.-Sintetice un filtro pasabajos de 2º orden con una frecuencia de corte de 2 KHz. y Q del
polo de 10, usando un diseño de Saraga. Calcule la sensibilidad a los componentes y la
desviación de la ganancia (ΔG), a 2.1 Khz con ± 1% de tolerancia en todos los componentes.
15.-Sintetice el ecualizador de retardo correspondiente a la siguiente transferencia, usando el
esquema sumador de 4 amplificadores.
T ( s) 
s 2  500s  25(106 )
s 2  500s  25(106 )
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