Carta EditorialCarta EditorialCarta EditorialCarta Editorial

En nuestra primera Edición de Electrónica 2011, le traemos a los

lectores una edición dedicada al tema de los Filtros Pasivos, en

especial sobre los paso alto y bajo, ya que nuestro números irán

dedicados al ramo de la electrónica en todos sus aspectos…

También le traemos un tema sobre la tecnología y el medio

ambiente; ya que andamos en la onda del planeta verde;

aprendamos como la tecnología puede contribuir con el planeta. Al

igual encontraran una sección de entretenimiento.

Esperemos que esta edición sea de su agrado y que nuestros temas

le ayuden a adquirir nuevos conocimientos ya que esta hecha con

mucho cariño…

Que la disfruten!!!

Maylin Cordero y Maria Daza

Editoras.

Síguenos en las Redes Sociales

Facebook: Electronica2000

Twitter: @Electronica2000

Teléfonos: 0251.232.20.30

Historia de los filtros…

Los filtros electrónicos que se fabricaban con

resistencias, capacitores e inductores, tienen

cálculos son muy complejos y por lo tanto

muy laboriosos, por otro lado la ventaja de

estos dispositivos es que tienen una muy

baja sensitividad, donde su aproximación es

excelente cuando el valor real de cada

elemento es diferente al valor ideal. El

cambio entre la respuesta esperada del filtro

y su respuesta real es muy similar, por lo

tanto el filtro se aproxima mucho a la

respuesta esperada por el sistema. Estos

tipos de filtros que se fabricaban con los

dispositivos previamente ya mencionados,

fueron introducidos en 1915 tanto en

Alemania como en E.U.A. por Wagner y

Campbell, respectivamente.

En 1955 los investigadores R. P. Sallen y E. L.

Key diseñaron otro tipo de filtros conocidos

como Sallen-Key, donde los cálculos

matemáticos se simplificaron usando

resistencias, capacitores y amplificadores

operacionales.

La desventaja que presentan es que el valor

de la sensitividad es mucho mayor.

En el transcurso del tiempo la tecnología y

la ciencia han avanzado muy rápido y como

consecuencia se han inventado mejores

métodos para diseñar filtros electrónicos.

Filtro Pasivo Paso Alto

Filtros Pasivos:

Son Aquellos circuitos

que utilizan capacitores,

inductores y

resistencias, la ventaja

de estos filtros es la baja

sensitividad y su poca

disipación de energía.

Un filtro paso alto (HPF) es un tipo de filtro electrónico en cuya respuesta en frecuencia se atenúan las componentes de baja frecuencia pero no las de alta frecuencia, éstas incluso pueden amplificarse en los filtros activos. La alta o baja frecuencia es un término relativo que dependerá del diseño y de la aplicación.

Implementación:

El filtro paso alto más simple es un circuito RC en serie en el cual la salida es la caída de tensión en la resistencia.

Si se estudia este circuito (con componentes ideales) para frecuencias muy bajas, en continua por ejemplo, se tiene que el condensador se comporta como un circuito abierto, por lo que no dejará pasar la corriente a la resistencia, y su diferencia de tensión será cero. Para una frecuencia muy alta, idealmente infinita, el condensador se comportará como un cortocircuito, es decir, como si no estuviera, por lo que la caída de tensión de la resistencia será la misma tensión de entrada, lo que significa que dejaría pasar toda la señal. Por otra parte, el desfase entre la señal de entrada y la de salida si que varía, como puede verse en la imagen.

El producto de resistencia por condensador (R×C) es la constante de tiempo, cuyo recíproco es la frecuencia de corte, es decir, donde el módulo de la respuesta en frecuencia baja 3dB respecto a la zona pasante:

Donde fc es la frecuencia de corte en hercios, R es la resistencia del tweteer o parlante en ohmios y C es la capacidad en faradios.

El desfase depende de la frecuencia f de la señal y sería:

REVISIÓN: • Un filtro de paso alto permite el paso

fácil de señales de alta frecuencia de la fuente a la carga, y el difícil paso de las señales de baja frecuencia.

• Capacitiva de filtros de paso alto insertar un condensador en serie con la carga; inductivo filtros de paso alto insertar una resistencia en serie y un inductor en paralelo con la carga. El diseño del filtro primero trata de "bloquear" la señal de frecuencia no deseada mientras que el segundo trata de un cortocircuito.

• La frecuencia de corte de un filtro de

paso alto es que la frecuencia en que la salida (carga) de tensión es igual a 70,7% de la entrada (fuente) de tensión. Por encima de la frecuencia de corte, la tensión de salida es mayor que el 70,7% de la entrada, y viceversa.

Filtro Pasivo Paso Bajo

Por definición, un filtro de paso bajo es un paso que ofrece circuito fácil de señales de baja frecuencia y el paso difícil de señales de alta frecuencia. Hay dos tipos básicos de circuitos capaces de alcanzar este objetivo, y muchas variaciones de cada una de ellas: La inducción filtro de paso bajo en la figura a continuación y la capacitiva filtro de paso bajo

Inductivo filtro de paso bajo

Impedancia del inductor se incrementa con la

frecuencia cada vez mayor. Esta alta impedancia en

serie tiende a bloquear señales de alta frecuencia

de llegar a la carga.

Impedancia del condensador se reduce con frecuencia cada vez mayor. Esta baja impedancia en paralelo con la resistencia de carga tiende a corto señales de alta frecuencia, pasando la mayor parte de la tensión en la resistencia serie R 1

Todos los filtros de paso bajo se han valorado en una cierta frecuencia de corte . Es decir, la frecuencia por encima del cual la tensión de salida cae por debajo del 70,7% de la tensión de entrada. Este porcentaje de ocupación de 70,7 en realidad no es arbitraria, aunque todos lo parezca a primera vista. En una sencilla capacitivo / resistente filtro de paso bajo, es la frecuencia con la que la reactancia capacitiva en ohmios es igual a la resistencia en ohmios.

Revisión…

• Un filtro de paso bajo permite el paso fácil de señales de baja frecuencia de la fuente a la carga, y el difícil paso de las señales de alta frecuencia. • Inductivo filtros de paso bajo insertar un inductor en serie con la carga; capacitiva filtros de paso bajo insertar una resistencia en serie y un condensador en paralelo con la carga. El diseño del filtro primero trata de "bloquear" la señal de frecuencia no deseada mientras que el segundo trata de un cortocircuito.

• La frecuencia de corte de un filtro de paso bajo es que la frecuencia en que la salida (carga) de tensión es igual a 70,7% de la entrada (fuente) de

Aplicaciones…

Una posible aplicación de este tipo de filtro sería la de hacer que las altas frecuencias de una señal de audio fuesen a un altavoz para sonidos agudos mientras que un filtro paso bajo haría lo propio con los graves.

Otra aplicación sería la de eliminar los ruidos que provienen de la red eléctrica (50 o 60Hz) en un circuito cuyas señales fueran más altas.

La Tecnología al Servicio del Medio

Ambiente…

La ciencia y la tecnología pueden servir para ayudar a la conservación del medio ambiente. Algunos ejemplos son la predicción de incendios forestales, el reciclaje de determinados materiales o la utilización de

fuentes de energía alternativas.

La predicción y la extinción de incendios forestales se lleva a cabo mediante satélites artificiales. Los modernos métodos de detección

permiten advertir la presencia de incendios poco tiempo después de producirse.

• El reciclaje de determinados productos, como el vidrio, el papel, etc., puede evitar la sobreexplotación de algunas materias primas

(madera, etc.). • Las fuentes de energía renovables, como la energía solar, la

eólica o la geotérmica no se agotan y, en general, contaminan menos que las fuentes no renovables, como el carbón o el

petróleo.

Es decir la tecnología en general, en la que esta incluidas tecnologías de la informática, las comunicaciones, y la industria en general, no han escatimado esfuerzo para poder desarrollarse rápidamente, pero en la

mayoría de los casos, a costa del deterioro del medio ambiente en los que estamos incluidos nosotros como seres humanos.

Con esto, la naturaleza esta enfermando de muerte y nosotros con ella. Pero si comenzamos a tomar conciencia sobre lo que esta sucediendo o de lo que estamos dejando de hacer para protegerla, en la actualidad

nosotros tenemos una gran variedad de herramientas tecnológicas que pueden facilitar los esfuerzos ecológicos.

Al final solo puedo decir que si ponemos al servicio de la naturaleza toda la tecnología existente, ejm los satélites, podemos realizar una

monitorización de nuestra querida madre tierra, y trabajar para protegerla.

Entretenimiento!!!

Bibliografía

http://es.wikipedia.org/wiki/

www.electronica2000.com

http://www.allaboutcircuits.com/vol_2/ch

pt_8/3.html

Enlaces de interés:

• Filtro electrónico

• Filtro analógico

• Filtro digital