labampop - lab opamp 13

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SEL-393 APLICAÇÃO DE CIRCUITOS INTEGRADOS LINEARES

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA – EESC-USP

LABORATÓRIO N 13 - Filtro Universal

  1. Introdução

Utilizando três amplificadores operacionais interligados de modo apropriado, é possível obter um filtro ativo que apresenta três saídas correspondentes às características dos filtros passa baixas, passa altas e passa banda, todas de segunda ordem. Ele é chamado de filtro de estado variável ou filtro universal, é menos sensível às tolerâncias dos componentes e embora requerendo o uso de três amplificadores operacionais ele é muito utilizado por causa da disponibilidade no mercado de circuitos integrados com quatro amplificadores no mesmo encapsulamento.

O circuito clássico é composto de dois integradores e um amplificador somador interligados com mostra a figura abaixo:

Figura 1. Filtro Universal

Funções de Transferência para as Três Saídas:

onde :

Admitindo: R = R1 = R2 e C = C1 = C2 as funções de transferência serão dadas por:

onde :

Observações importantes para este circuito:

  • Para as saídas passa altas e passa baixas o ganho na banda passante é igual a 1.

  • Para a saída passa banda o ganho na freqüência central será igual a Q.

  • Não é aconselhável o projeto simultâneo destas três configurações. Porque?

  1. Parte Prática

Projete um filtro de estado variável com as seguintes características:

  • Admitindo: f0 = 0.5 kHz ; fator de qualidade Q = 10. Determine os elementos do circuito e teste a saída passa banda.

  • Admitindo: f0 = 1.5 kHz e Q = 0.7071 ( filtro de Butterworth de segunda ordem - 2 pólos). Determine os elementos do circuito e teste as saídas passa baixas e passa altas.

  • Utilize o amplificador operacional LM 324 nas montagens dos circuitos (Quatro amplificadores no mesmo CI).

  • Obtenha as respostas em freqüência para as três saídas.

  • No relatório deverão constar: projeto, resultados, conclusões, comentários, etc.

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