Filtro elíptico

OBJETIVO:

1.-DISEÑAR UN FILTRO ELIPTICO DE PASO BAJO

Introducción

Resumen

El filtro elíptico a diferencia de los demás filtros tiene un rizado en la banda de paso y en la banda de atenuación, este filtro es lo más cercano a un filtro ideal ya su banda de transición tiene una caída muy rápida, una de las ventajas como se menciono tiene una caída abrupta en la banda de transición, que es su cambio desde la banda de paso a la banda de supresión , una de sus desventajas es que para su cálculo requiere de funciones elípticas por lo que su función de transferencia se hace muy complicada de resolver.

Sustento teórico

Características del filtro

El filtro elíptico presenta un rizado en la banda de paso y en la frecuencia de corte y su banda de transición es bastante estrecha como podemos observar la figura [1] el que un filtro elíptico paso bajo de 5 orden.

Fig. [1]. Filtro elíptico paso bajo

A diferencia del el filtro de Chebyshev, el filtro elíptico presenta una onda, definida por la variación en la tensión de salida ya sea de la potencia máxima o mínima. Sin embargo, la el filtro elíptico presenta una onda dB igualdad tanto en la banda de paso y la banda de supresión. En un filtro con una ondulación banda de paso, el aumento de tensión después de la corte puede tener efectos perjudiciales sobre el trazado de circuito conectado si mal diseñado. Debido a esto, el filtro es elíptico también se clasifican por su valor Amin. Este valor, en decibelios, que indica la caída de la respuesta de DC de manera que la salida no puede elevarse más allá de este umbral a partir del corte. Por último, el filtro se caracteriza por la ws /valor wc. Este valor define el roll-off, o lo rápido que las gotas del filtro de la frecuencia de corte hasta la parada de la banda.

Ventajas elípticas del filtro

El filtro elíptico tiene una frecuencia de corte muy afilados, que le hace ideal para los casos de diseño de filtros, donde debe haber atenuación en las frecuencias graves acaba de entrar en la banda de paso del filtro. Además, porque el efecto dominó se distribuye a través de ambos el paso y dejar de bandas en la función elíptica de filtro, lo hace un candidato excelente para un filtro de paso bajo, donde la cantidad de error debe ser minimizado en ambos lados de la frecuencia de corte. El filtro Chebyshev, con un ritmo más lento de roll-off y una ondulación desequilibrado, no ofrece ninguna de estas ventajas. Por lo tanto, en los casos en que hay señales de que están muy cerca, y hay que corte exactamente en o muy cerca de una frecuencia en particular, el filtro elíptico se recomienda para la modulación de audio.

CÁLCULOS

Datos impuestos

Fc=5KHZ , ATENUACION BANDA DE PASO =-0.5dB

Factor de calidad 0.25, banda de supresión =-20dB,

Rizado de la banda de paso

Rizado en la banda de supresión

Función de transferencia

La función de transferencia esta descrita por tres polos

Grafica realiza en Matlab

Rizo que realiza en la banda de paso y en la banda de supresión calculado mediante el seno Jacobino.

CIRCUITO A CALCULAR

Tabla de comparaciones

MEDICIONES obtenida es el laboratorio

MAGNITUD

FIGURA [A] OBTENIDA EN EL LABORATORIO

MAGNITUD EN DB

FIGURA [B] OBTENIDA EN EL LABORATORIO

FASE

FIGURA [C] OBTENIDA EN EL LABORATORIO

Simulaciones y comparaciones

MAGNITUD EN

Figura [C] obtenida mediante orcad pspice 9.1

Figura[D] obtenida mediante orcad pspice 9.1

DESFASE

Figura [E] obtenida mediante orcad pspice 9.1

Análisis

Durante las mediciones en el laboratorio pudimos notar la diferencia que existentes entre filtros, también las diferencias que hay entre los valores calculados, medidos y simulados, los resultados obtenidos en el laboratorio se asemejaron mucho a nuestros valores calculados y simulados, con cierta variación debido a la tolerancia que existen en los componentes utilizados.

Conclusiones

El filtro elíptico que es un buen filtro porque casi toma la forma de un filtro ideal su único defecto es que presenta rizados en las bandas de paso y supresión y sus cálculos son complicados, por eso los ingenieros no lo utiliza porque interviene funciones elípticas para calcular el rizado la atenuación de la banda de paso y supresión.

El filtro elíptico tiene una similitud con el filtro Chebyshev su única diferencia de los dos filtros es que en la banda de supresión del Chebyshev no presenta un rizado decae rápidamente a cero.

Bibliografía

[1] http://www.edn.com/contents/images/46926.pdf

[2] Van Valkenburg, M. E., "Analog Filter Design", Holt-Saunders, 1982.

[3] Chen, Wai-Kai, "Passive and Active Filters", Wiley, 1986.

[4] Antoniou, A., "Digital Filters: Analysis and Design", McGraw-Hill, 1979.

[5] Antonio Pertence Junior,"Amplificadores Operacionales y filtros Activos, Mc Graw-Hill España 1994

[6] Alan Oppenheim Alan S Willsky " Señales y Sistemas "Pearson Educacion"1999.

Autor:

William Cuzco

Jhony Sigüenza

Rubén Veles

CICLO: QUINTO.

DOCENTE: ING. IVÁN ESCANDÓN.

MATERIA: SEÑALES Y SISTEMAS.

FECHA: 07/11/2009.

SEDE-CUENCA

FACULTAD DE INGENIERIAS

INGENIERIA ELECTRONICA.

2011.