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Kit Didático de Telecomunicações - Prática

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DE TELECOMUNICAÇÕES 49 
 
Módulo 02 – Filtro Ativo Rejeita-Faixa (VCVS)
 
30. Faça uma análise do experimento realizado e descreva as características do Filtro Ativo 
Rejeita-Faixa comparando os sinais de entrada senoidal e triangular. 
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Aplicando um sinal com forma de onda quadrada no filtro 
Diagrama de Montagem 
 
31. Mantenha a mesma configuração de montagem do Filtro Ativo Rejeita-Faixa e a mesma 
faixa de freqüência do Gerador de Funções (Módulo 01). 
32. Utilizando o canal 1 do osciloscópio ajuste a saída do sinal quadrado do Gerador de 
Funções (Módulo 01) para termos um sinal quadrado com amplitude de 2,5Vpp, variando o 
potenciômetro indicado por Amplitude Quadrada; e com freqüência de 5 kHz, ajustada 
através do potenciômetro indicada Freqüência. 
33. Conecte a saída quadrada, um dos bornes amarelos, do Gerador de Funções (Módulo 01) 
ao borne azul de entrada (Ent.2) do Filtro Ativo Rejeita-Faixa (Módulo 02). 
50 KIT DIDÁTICO DE TELECOMUNICAÇÕES 
Módulo 02 – Filtro Ativo Rejeita-Faixa (VCVS) 
 
34. Verifique se o sinal quadrado na saída do Gerador de Funções encontra-se sem 
deformação, caso ocorra deformação ajuste o potenciômetro Off-set do Gerador de 
Funções (Módulo 01), 
35. Conecte o canal 1 do osciloscópio na saída do Filtro Ativo Rejeita-Faixa, borne amarelo 
identificado como Saída 2 (Módulo 02). 
36. Varie a freqüência do sinal de saída do Gerador de Funções (Módulo 01), com o auxílio do 
potenciômetro indicado Freqüência. 
37. Ajuste a freqüência do sinal de saída do Gerador de Funções (Módulo 01) até que 
obtenhamos a freqüência de ressonância do filtro. A freqüência de ressonância ocorre 
quando o sinal na saída do filtro apresenta amplitude mínima. 
38. Registre a freqüência de ressonância e a tensão de saída Vs na tabela 3 a seguir. 
Tabela 3 
 fci fo fcs 
Freq. (kHz) 1 2 30 35 40 
Vs (Vpp) 
39. Gire o cursor do potenciômetro indicado Freqüência do Gerador de Funções (Módulo 01) 
para a esquerda até obter na saída do filtro um sinal com amplitude de aproximadamente 
70% da máxima amplitude na faixa total de freqüência; o que corresponde à freqüência de 
corte inferior da banda de rejeição do filtro, e anote na coluna fci da tabela 3 o valor da 
freqüência do sinal quadrado na saída do Gerador de Funções (Módulo 01). 
40. Gire o cursor do potenciômetro indicado Freqüência do Gerador de Funções (Módulo 01) 
para a direita até obter na saída do filtro um sinal com amplitude de aproximadamente 70% 
da máxima amplitude na faixa toda de freqüência; o que corresponde à freqüência de corte 
superior da banda de rejeição do filtro, e anote na coluna fcs da tabela 3 o valor da 
freqüência do sinal quadrado na saída do Gerador de Funções (Módulo 01). 
41. Com os dados obtidos na tabela 3, determine a banda passante do filtro e compare com o 
valor calculado. 
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42. Com os dados obtidos na tabela 3, construa o gráfico da curva característica do Filtro Ativo 
Rejeita-Faixa. 
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Módulo 02 – Filtro Ativo Rejeita-Faixa (VCVS)
 
 
43. Faça uma análise do experimento realizado e descreva as características do Filtro Ativo 
Rejeita-Faixa comparando os sinais de entrada senoidal e quadrado. 
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Módulo 02 
Experiência 04 
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Módulo 02 – Filtro Ativo Rejeita-Faixa (VCVS)Módulo 02 – Filtro Ativo Rejeita-Faixa (VCVS)
 
54 KIT DIDÁTICO DE TELECOMUNICAÇÕES 
 
 
54 KIT DIDÁTICO DE TELECOMUNICAÇÕES 
 
Módulo 02 – Filtro Ativo Rejeita-Faixa (VCVS) 
 
MÓDULO 02 – FILTRO ATIVO REJEITA-FAIXA (VCVS) 
Análise de composição de sinais – Verificação do Funcionamento de 
Filtros Ativos Rejeita Faixa Projetado 
Filtro Ativo Rejeita-Faixa (VCVS) 
Objetivo 
Após completar este ensaio você deverá ser capaz de: 
1. Projetar circuitos de Filtros Ativos Rejeita-Faixa tipo VCVS com Amplificadores 
Operacionais 
2. Compreender o comportamento dos Filtros de acordo as formas de ondas dos sinais de 
entrada e saída. 
3. Levantar o gráfico da curva característica dos Filtros Ativos Rejeita-Faixa. 
Material Utilizado 
9 Módulo 01 – Gerador de Funções 
9 Módulo 02 – Filtros Ativos e Passivos 
9 Módulo 11 – Fonte de Alimentação Simétrica 
9 Osciloscópio 
Lista de Componentes 
9 Resistores: R5=1,8kΩ, R6=120kΩ, R7=1,8kΩ (valor calculado) 
9 Capacitores: C4=680pF, C5=680pF, C6=1,2nF (valor calculado ou adotado) 
Introdução 
O Filtro Ativo Rejeita-Faixa de 2ª ordem é feito com estrutura VCVS “Voltage Controled Voltage 
Source”, ou seja, “Estrutura de fonte de tensão controlada por tensão”. O fator de qualidade está 
intimamente ligado aos valores dos componentes. O ganho deste tipo de filtro é unitário. 
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Módulo 02 – Filtro Ativo Rejeita-Faixa (VCVS)
 
 
Figura 1 
Filtro Ativo Rejeita-Faixa (VCVS) de 2ª ordem 
A partir da freqüência de corte, determina-se: 
9 freqüência de ressonância (fo); 
9 fator de qualidade do filtro (Q); 
9 banda passante (bw). 
Para determinar a freqüência de ressonância emprega-se a seguinte equação: 
si0 fcfcf ×= 
O fator de qualidade pode ser determinado pela seguinte expressão: 
is
0
0 fcfc
f
Q −= ⇒ Q0 = BW
f0 
Determinação dos capacitores 
O valor do capacitor determinado pelo cálculo deve ser aproximado ao valor dos capacitores 
encontrados no comércio. O valor adotado deve atender a seguinte relação. 
F10
f
10C 6
0
−×= 
Procedimento Experimental 
Projetando o Filtro 
Projetar um Filtro Ativo Rejeita-Faixa que atende as seguintes condições: 
9 freqüência de corte inferior = 8 kHz; 
9 freqüência de corte superior = 12 kHz. 
A primeira providência é determinar a freqüência de ressonância do filtro, empregando os dados 
do projeto, onde: 
56 KIT DIDÁTICO DE TELECOMUNICAÇÕES 
Módulo 02 – Filtro Ativo Rejeita-Faixa (VCVS) 
 
si0 fcfcf ×= ⇒ f0 = _______ kHz 
O fator de qualidade é, 
BW
foQo = onde BW = fcs – fci, ou seja, BW = _____ kHz então, 
O valor do fator de qualidade é Q0 = _________, atendendo a condição de ser menor que 10. 
Determinando o valor dos capacitores C4 e C5 
Os valores dos capacitores podem ser iguais, ou seja, C4 = C5. O valor do capacitor C6 pode ser 
duas vezes o valor de C4. 
O valor do capacitor é, 
F10
f
10C 6
0
−×= ⇒ C4 = C5 = ______________ F 
Podemos adotar dois capacitores de _________F (valor comercial), onde C4 = C5 = _____ F 
Sendo o valor de C6 = 2 x C4 temos C6 = _______ F podendo-se utilizar um capacitor de 
_______ F (valor comercial). 
Determinando os resistores R5, R6 e R7 
Onde temos os seguintes dados: 
Determinando R5 
CQ2
15R
00ω
= ⇒ 
R5 = _______ Ω (valor comercial) 
R5=______ Ω 
Determinando R6 
C
Q2
6R
0
0
ω= 
R6 = _______ Ω (valor comercial) 
R6=______ Ω 
KIT DIDÁTICO DE TELECOMUNICAÇÕES 57