filtros_conceitos_eletronica

Octávio Páscoa Dias 1

Curso de Engenharia Electrónica e de Computadores - Electrónica III

1 - Filtros Analógicos1 - Filtros Analógicos

nUm filtro eléctrico é uma rede selectiva na frequência, que actua sobrea amplitude e/ou a fase do sinal de entrada, dentro de um dado intervalo de frequências, não influenciando sinais cujas frequências se encontrem foradesse intervalo.

nA banda de frequências que passa pelo filtro sem sofrer alterações é designada por Banda de Passagem.

nA banda de frequências que é influenciada pelo filtro tem a designação de Banda de Atenuação.

1.1 - Definição1.1 - Definição



1.2 - Tipos de Filtros1.2 - Tipos de Filtros

n Os filtros podem ser classificados de acordo com os seguintes tipos:

a) Filtro Passa Baixo (LP);

b) Filtro Passa Alto (HP);

c) Filtro Passa Banda (BP);

d) Filtro Rejeita Banda (BR)

. e) Filtro de Desvio de Fase (All Pass Filter - AP)



)(ωG

ωsp ωω ≡

Filtro Passa Baixo (LP)Filtro Passa Baixo (LP)

1.3 - Filtros Ideais – característica de ganho1.3 - Filtros Ideais – característica de ganho

cortedefrequência

passagemdefreqência

s

p

ω

ω

Comportamento do Ganho do LP ideal



passagemdefrequência

cortedefreqência

p

s

ω

ω)( ωjG

ωps ωω ≡

Comportamento do Ganho do HP ideal

Filtro Passa Alto (HP)Filtro Passa Alto (HP)



passagemdeeriorfrequência


cortedeeriorfrequência

cortedeeriorfreqência

p

p

s

s

sup

inf

sup

inf

2

1

2

1

ω

ω

ω

ω

)( ωjG

ω11 ps ωω ≡

22 sp ωω ≡

Comportamento do Ganho do BP ideal

Filtro Passa Banda (BP)Filtro Passa Banda (BP)






passagemdeeriorfreqência

s

s

p

p

sup

inf

sup

inf

2

1

2

1

ω

ω

ω

ω

)( ωjG

11 sp ωω ≡22 ps ωω ≡

Comportamento do Ganho do BR ideal

Filtro Rejeita Banda (BR)Filtro Rejeita Banda (BR)



)( ωjG

ω

ω[rad/s]

0 0ω

)(ωΦ[º]

22

πN−

2π

N−

N é a ordem do filtro

Comportamento do Ganho do AP ideal Comportamento da Fase do AP ideal

Filtro de Desvio de Fase (all pass filter - AP)Filtro de Desvio de Fase (all pass filter - AP)



1.4 - Filtros Reais1.4 - Filtros Reais

n No conceito de filtro ideal considera-se que nas bandas de passagem não existe atenuação (atenuação nula), e que nas bandas de atenuação a transmissão é nula (atenuação infinita), e que existe uma transição abruptaentre as bandas de passagem e as bandas de transição;

n Os circuitos físicos que implementam os filtros reais não podem realizaras características dos filtros ideais. De facto, nos filtros reais verifica-se a existência de Bandas de Transição entre as bandas de passagem e as bandas de atenuação.



1.4.1 - Filtros Reais – característica de ganho1.4.1 - Filtros Reais – característica de ganho

pω sω

][

)(

dB

jG ω

0

minA

MaxGω

]/[ srad

minG

MaxA0

Comportamento do Ganho do LP real




][

)(

dB

jG ω

pωsω

minG

MaxGω

]/[ srad

minA

MaxA0

Comportamento do Ganho do HP real




ω1pω1s

ω2pω

2sω

2MaxG1MaxG

minG1minA

2minA

MaxA

)( ωjG][dB

Comportamento do Ganho do BP real




1sω1pω

2sω2pω ω

1MaxA

minA

MaxG

1minG2minG

2MaxA

)( ωjG][dB

Comportamento do Ganho do BR real




ω

)( ωjG][dB

ω

22

πN−

)(ωΦ

2π

N−

0ω


Comportamento do Ganho do AP real Comportamento da fase do AP real




1.4.2 - Filtros Reais – característica de atenuação1.4.2 - Filtros Reais – característica de atenuação

MaxA

minA

pω sω ω

)( ωjA

cortedefrequência

passagemdefreqência

s

p

ω

ω

Comportamento da Atenuação do LP real




)( ωjA

ωMaxApωsω

minA passagemdefrequência

cortedefreqência

p

s

ω

ω

Comportamento da Atenuação do HP real




)( ωjA

ω1pω1sω

minA minA

2pω2sω

MaxApassagemdeeriorfrequência



cortedeeriorfreqência

p

p

s

s

sup

inf

sup

inf

2

1

2

1

ω

ω

ω

ω

Comportamento da Atenuação do BP real




)( ωjA

ω1sω

1pω2sω 2pω

minAMaxA

MaxAcortedeeriorfrequência



passagemdeeriorfreqência

s

s

p

p

sup

inf

sup

inf

2

1

2

1

ω

ω

ω

ω

Comportamento da Atenuação do BR real




)( ωjA

ω

ω

22

πN−

)(ωΦ

2π

N−

0ω

Comportamento da Atenuação do AP real Comportamento da Fase do AP real



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