Design de Filtro Passa-Banda Ativo de Amplificador Operacional
Amplificadores operacionais, amplificadores operacionais são capazes de fornecer um método simples para criar um circuito de filtro passa-banda ativo.
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Tutorial de Amplificador Operacional Inclui:
Introdução | Resumo de Circuitos | Amplificador Inversor | Amplificador Somador | Amplificador Não-inversor | Amplificador de Ganho Variável | Filtro Ativo Passa-Alta | Filtro Ativo Passa-Baixa | Filtro Passa-Banda | Filtro Notch | Comparador | Gatilho de Schmitt | Multivibrador | Bistável | Integrador | Diferenciador | Oscilador Wien Bridge | Oscilador de Deslocamento de Fase
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Filtros passa-banda são usados em muitas aplicações onde é necessária uma única banda de frequências, e aquelas acima e abaixo precisam ser rejeitadas.
Amplificadores operacionais são capazes de fornecer um método conveniente de criação de filtros passa-banda ou muitos outros tipos de filtro.
O filtro passa-banda do amplificador operacional pode ser criado usando um número relativamente pequeno de componentes e oferece um bom nível de desempenho para muitas aplicações. Embora ao usar um único amplificador operacional, o desempenho do filtro passa-banda seja um pouco limitado, outros estágios ou topologias mais complexas podem ser usados, se necessário.
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O QUE É UM FILTRO PASSA-BANDA
Como o nome indica, um filtro passa-banda é aquele em que apenas uma determinada banda de frequências é permitida.
Todas as frequências fora da banda requerida são atenuadas.
Existem duas áreas principais de interesse na resposta do filtro. Estas são a banda de passagem onde o filtro passa os sinais e a banda de parada onde os sinais são atenuados. Como não é possível ter um roll off infinitamente acentuado, existe uma área de transição fora da banda de passagem onde a resposta está caindo, mas não atingiu a atenuação fora da banda exigida.
CIRCUITO DE FILTRO PASSA-BANDA ATIVO DO AMPLIFICADOR OPERACIONAL
O projeto de filtros passa-banda pode se tornar muito complicado mesmo ao usar amplificadores operacionais. No entanto, é possível simplificar as equações de projeto e ainda manter um nível aceitável de desempenho do filtro ativo do amplificador operacional para muitas aplicações.
O circuito e as equações de projeto representam um bom equilíbrio entre desempenho e facilidade de projeto de circuito.
A partir do circuito, pode-se ver que, além do próprio amplificador operacional, o circuito é composto por dois capacitores e três resistores.
Onde:
H 0 = ganho
ω 0 = 2 π f
NOTAS PRÁTICAS DE DESIGN DE FILTRO
Quando apenas um chip amplificador operacional é usado no circuito do filtro passa-banda, o ganho deve ser limitado a cinco ou menos, e o Q a menos de dez.
Se for necessário melhorar o desempenho em termos de ganho ou fator de forma, outros estágios podem ser adicionados.
Também é importante notar ao projetar e implementar um filtro passa-faixa de amplificador operacional desse tipo, que componentes de alta tolerância / estabilidade devem ser usados tanto para os resistores quanto para os capacitores. Qualquer alteração dos valores necessários pode fazer com que o desempenho diminua.
Este filtro passa-banda de amplificador operacional dá uma boa conta de si mesmo e pode ser usado em muitos casos. Ele fornece um nível útil de desempenho, embora tenha algumas limitações. Se estes podem ser aceitos, então é um método fácil e de baixo custo de implementação de um ajustador passa-banda fixo.
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