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Cómo diseñar un filtro activo para tu circuito

Introducción

En el diseño de cualquier circuito electrónico, es común encontrarse con problemas de interferencia o ruido que pueden afectar su funcionamiento. Para resolver estos problemas, es necesario utilizar técnicas de filtrado, siendo uno de los más comunes el filtro activo. En este artículo, conocerás los conceptos básicos para diseñar un filtro activo para tu circuito.

¿Qué es un filtro activo?

Un filtro activo es un circuito electrónico capaz de atenuar o eliminar ciertas frecuencias no deseadas, permitiendo el paso de las frecuencias deseadas. A diferencia de un filtro pasivo, que solo utiliza componentes pasivos (resistencias, capacitores e inductores), el filtro activo utiliza componentes activos (amplificadores operacionales, transistores, etc.) que permiten un mayor control y ajuste del circuito.

Tipo de filtros activos

Existen varios tipos de filtros activos, pero los más comunes son el filtro paso bajo, el filtro paso alto, el filtro paso banda y el filtro rechaza banda. El filtro paso bajo permite el paso de las frecuencias más bajas y atenúa o elimina las frecuencias más altas. Por otro lado, el filtro paso alto permite el paso de las frecuencias más altas y atenúa o elimina las frecuencias más bajas. El filtro paso banda permite el paso de las frecuencias dentro de un rango específico y atenúa o elimina las frecuencias fuera de ese rango. El filtro rechaza banda, como su nombre lo indica, atenúa o elimina las frecuencias dentro de un rango específico y permite el paso de las frecuencias fuera de ese rango.

Componentes de un filtro activo

Los componentes principales de un filtro activo son un amplificador operacional y componentes pasivos, como resistencias y capacitores. Dependiendo del tipo de filtro activo que se quiera diseñar, se pueden agregar componentes adicionales como inductores o diodos.

Diseñando un filtro activo paso bajo

Para diseñar un filtro activo paso bajo, es necesario seguir los siguientes pasos:

Paso 1: Selección del amplificador operacional

El primer paso es seleccionar el amplificador operacional adecuado para el diseño del filtro. El amplificador operacional ideal debe tener una ganancia alta y una impedancia de entrada alta para evitar la carga del circuito.

Paso 2: Cálculo de la frecuencia de corte

El siguiente paso es calcular la frecuencia de corte del filtro, es decir, la frecuencia a la que comienza a atenuar las frecuencias más altas. La frecuencia de corte se calcula utilizando la siguiente fórmula: fc = 1 / (2*pi*R*C) Donde fc es la frecuencia de corte, R es la resistencia y C es el capacitor.

Paso 3: Selección de los valores de resistencia y capacitor

Una vez calculada la frecuencia de corte, es necesario seleccionar los valores de resistencia y capacitor adecuados. Se recomienda utilizar valores comerciales y cercanos a los calculados para evitar errores en el diseño.

Paso 4: Diseño del circuito

Una vez seleccionados los valores de resistencia y capacitor, se procede a diseñar el circuito del filtro. Para un filtro activo paso bajo, el circuito se puede ver en la siguiente imagen:

Diseñando un filtro activo paso alto

El proceso para diseñar un filtro activo paso alto es similar al del filtro paso bajo, con la diferencia de que se invierten las posiciones del capacitor y la resistencia en el circuito. El circuito del filtro activo paso alto se puede apreciar en la siguiente imagen:

Conclusiones

En este artículo has aprendido los conceptos básicos para diseñar un filtro activo para tu circuito. Has conocido los diferentes tipos de filtros activos, los componentes que los componen y el proceso para diseñar un filtro activo paso bajo y paso alto. Es importante tener en cuenta que para tener un diseño óptimo se deben considerar las características específicas de cada circuito y las frecuencias que se desean atenuar o permitir el paso. Con la adecuada selección y configuración de componentes, los filtros activos son una herramienta útil para garantizar el correcto funcionamiento de tu circuito.