Filtros Passivos

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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA
BACHARELADO EM ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO
DISCIPLINA DE Análise de Circuitos Elétricos
 
 
 Filtros Passivos
alunos: 
professor: VIVIANA RAQUEL ZURRO
Santos - SP
2017
SUMÁRIO
RESUMO	i
1	INTRODUCAO	1
1.1	OBJETIVOS	1
2	METODOLOGIA	1
3	resultados e discussões	2
6	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	7
RESUMO
A realização desta atividade dá-se para simulação, análise, cálculo e estudo filtros passivos. O relatório a seguir contém imagens gráficas, fotográficas representativas e cálculos experimentais destes filtros em determinadas configurações, envolvendo componentes característicos e comuns contidos em diversos filtros na indústria.
Palavras-chave: circuitos, eletrônicos, Filtros.
Abstract: This activity is being performed in order to simulate, analyze, calculate and get knowledge related to Passive Filters. The information and data here contained are pictures of practical simulated circuit, experimental calculations and setups involving these components normally used in electronics circuits within the industry.
Keywords: Circuits, Electronics, Filters.
i
12
1. INTRODUCAO 
Filtros são circuitos utilizados quando se deseja que determinadas frequências do sinal original sejam suprimidas.
Os filtros são classificados conforme sua característica de supressão (ou não) de determinadas faixas de frequência e também quanto à sua montagem (Ativo ou Passivo).
OBJETIVOS
O filtro é um circuito que permite a passagem de sinais apenas em determinadas frequências. Ele pode ser classificado em: Filtro Passa Baixas (F.P.B.), Filtro Passa Altas (F.P.A.), Filtro Passa Faixa (F.P.F.) e Filtro Rejeita Faixa (F.R.F.).
Os filtros são considerados passivos quando são formados apenas por dispositivos passivos, como resistores, capacitores e indutores. O objetivo desse experimento é montar e avaliar um filtro passa baixa com capacitor.
METODOLOGIA
A Atividade Prática de Análise de Circuitos Elétricos será realizada com a utilização do software de simulação gratuito MultisimLive e cálculos baseados nos estudos do Roteiro AVA Univirtus. Além do material disponibilizado no kit prático relacionado abaixo:
Relação de componentes utilizados nesta atividade.
Procedimentos Experimentais
EXPERIÊNCIA 1: Filtro Passa Baixas RC
1. Escolha um capacitor do seu kit de valor entre 10 nF (10.000 pF no seu kit) e 100 nF. 
Capacitor escolhido foi 33nF.
2. Para uma frequência de corte 𝑓𝑐=𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 𝑑í𝑔𝑖𝑡𝑜 𝑑𝑜 𝑅𝑈.1000 [𝐻𝑧] calcule o resistor usando o capacitor escolhido (Maior Dígito [1728079] = 9).
	Conforme inserido acima, utilizando o número “9” para calcular a fc e 33nF para a capacitância nesta equação, obtemos R = 545 Ohms. 
3. Escolha no seu kit o resistor de valor comercial mais próximo ao calculado.
Considerando o cálculo anterior, o resistor mais apropriado seria: 560Ohms.
4. Monte o circuito da Figura 4 no Multisim como indicado na Figura 5.
Figura 4: Circuito RC.
Representação do circuito pedido na Figura 5 utilizando o MultiSim Live.
5. Simule o mesmo e preencha a Tabela 1. 
Equação para calcular o ganho conforme Tabela 1.
Tabela 1: Resposta em frequência circuito RC (simulação MultisimLive).
	f[Hz]
	Vi [V]
	Vo [V]
	Av
	Av%
	10
	10
	9.98
	0.998
	100%
	50
	10
	9.98
	0.998
	100%
	100
	10
	9.98
	0.998
	100%
	500
	10
	9.96
	0.996
	100%
	1000
	10
	9.82
	0.982
	98%
	1500
	10
	9.78
	0.978
	98%
	1800
	10
	9.76
	0.976
	98%
	1900
	10
	9.74
	0.974
	97%
	1950
	10
	9.71
	0.971
	97%
	2000
	10
	9.7
	0.97
	97%
	3000
	10
	9.44
	0.944
	94%
	6000
	10
	8.17
	0.817
	82%
	10000
	10
	6.49
	0.649
	65%
Tabela 1 preenchida conforme estudo solicitado.
6. A frequência de corte do sistema acontece quando o ganho cai a 70% do valor na banda passante. Neste caso, o ganho na banda passante é igual a 1, portanto quando o ganho estiver em 0,7, o sistema estará na frequência de corte (neste caso frequência de corte superior fH). Como o circuito é um filtro Passa Baixas qualquer sinal com frequência acima desse valor será rejeitado.
a) Com os dados da Tabela 1, montar o gráfico de resposta em frequência do sistema indicando a frequência de corte. 
7. Monte o mesmo circuito da Figura 4 usando o kit prático My Lab. Ajuste o gerador de funções para obter um sinal senoidal com frequências a partir de 10Hz e ajuste a amplitude (amplificador de tensão) em 2 V.
Demonstração da montagem (Uma simulação exemplo).
8. Preencha a Tabela 2 variando a frequência do sinal de entrada e medindo a tensão do sinal de saída para cada uma das frequências indicadas na coluna valores medidos. Atenção: O osciloscópio mostra o valor do sinal pico a pico.
Tabela 2: Resposta em frequência circuito RC (kit Mylab UNINTER).
	f[Hz]
	Vi [V]
	Vo [V]
	Av
	Av%
	10
	2
	1.25
	0.625
	63%
	50
	2
	1.25
	0.625
	63%
	100
	2
	1.25
	0.625
	63%
	500
	2
	1.38
	0.69
	69%
	1000
	2
	1.51
	0.755
	76%
	1500
	2
	1.44
	0.72
	72%
	1800
	2
	1.32
	0.66
	66%
	1900
	2
	1.32
	0.66
	66%
	1950
	2
	1.25
	0.625
	63%
	2000
	2
	1.32
	0.66
	66%
	3000
	2
	1.19
	0.595
	60%
	6000
	2
	1.15
	0.575
	58%
	10000
	2
	1.11
	0.555
	56%
Tabela 2 preenchida conforme enunciado.
EXPERIÊNCIA 2: Filtro Passa Altas RC
1. Escolha um capacitor do seu kit de valor entre 1 nF (1.000 pF no seu kit) e 33 nF.
Capacitor escolhido foi 1nF.
2. Para uma frequência de corte 𝑓𝑐=𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜 𝑑í𝑔𝑖𝑡𝑜 𝑑𝑜 𝑅𝑈.500 [𝐻𝑧] calcule o resistor usando o capacitor escolhido (Segundo Dígito [1728079] = 7).
		Conforme inserido acima, utilizando o número “7” para calcular a fc e 1nF para a capacitância nesta equação, obtemos R = 45kOhms. 
3. Escolha no seu kit o resistor de valor comercial mais próximo ao calculado.
Considerando o cálculo anterior, o resistor mais apropriado seria: 47kOhms.
4. Monte o circuito da Figura 8 no Multsim como indicado na Figura 9.
Figura 8: Circuito RC.
Circuito montado conforme solicitado.
5. Simule o mesmo e preencha a Tabela 3.
Tabela 3: Resposta em frequência circuito RC (simulação MultisimLive).
	f[Hz]
	Vi [V]
	Vo [V]
	Av
	Av%
	10
	10
	2.83
	0.283
	28%
	50
	10
	5.09
	0.509
	51%
	100
	10
	7.63
	0.763
	76%
	500
	10
	7.99
	0.799
	80%
	1000
	10
	8.26
	0.826
	83%
	1500
	10
	8.51
	0.851
	85%
	1800
	10
	8.71
	0.871
	87%
	1900
	10
	9.14
	0.914
	91%
	1950
	10
	9.47
	0.947
	95%
	2000
	10
	9.71
	0.971
	97%
	3000
	10
	9.78
	0.978
	98%
	6000
	10
	9.83
	0.983
	98%
	10000
	10
	9.88
	0.988
	99%
Tabela 3 preenchida.
6. A frequência de corte do sistema acontece quando o ganho cai a 70% do valor na banda passante. Neste caso, se o ganho na banda passante é igual a 1, portanto quando o ganho estiver em 0,7, o sistema estará na frequência de corte (neste caso frequência de corte inferior fL). Como o circuito é um filtro Passa Altas qualquer sinal com frequência abaixo desse valor será rejeitado.
a) Com os dados da Tabela 3, montar o gráfico de resposta em frequência do sistema indicando a frequência de corte. 
7. Monte o mesmo circuito da Figura 8 usando o kit prático My Lab.
Demonstração da montagem (Uma simulação exemplo).
8. Preencha a Tabela variando a frequência do sinal de entrada e medindo a tensão do sinal de saída para cada uma das frequências indicadas na coluna valores medidos. Atenção: O osciloscópio mostra o valor do sinal pico a pico.
	f[Hz]
	Vi [V]
	Vo [V]
	Av
	Av%
	10
	2
	1.32
	0.66
	66%
	50
	2
	1.38
	0.69
	69%
	100
	2
	1.51
	0.755
	76%
	500
	2
	1.57
	0.785
	79%
	1000
	2
	1.63
	0.815
	82%
	1500
	2
	1.63
	0.815
	82%
	1800
	2
	1.63
	0.815
	82%
	1900
	2
	1.51
	0.755
	76%
	1950
	2
	1.38
	0.69
	69%
	2000
	2
	1.32
	0.66
	66%
	3000
	2
	1.57
	0.785
	79%
	6000
	2
	1.57
	0.785
	79%
	10000
	2
	1.57
	0.785
	79%
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Todas as informações contidas neste trabalho foram baseados nos estudos do portal AVA Univirtus.
Experiência 1: Filtro Passivo Passa Baixa
10	50	100	500	1000	1500	1800	1900	1950	2000	3000	6000	10000	0.66	0.69	0.755	0.78500000000000003	0.814999999999999950.81499999999999995	0.81499999999999995	0.755	0.69	0.66	0.78500000000000003	0.78500000000000003	0.78500000000000003	f(Hz)
Av
Experiência 2: Filtro Passivo Passa Altas
10	50	100	500	1000	1500	1800	1900	1950	2000	3000	6000	10000	0.66	0.69	0.755	0.78500000000000003	0.81499999999999995	0.81499999999999995	0.81499999999999995	0.755	0.69	0.66	0.78500000000000003	0.78500000000000003	0.78500000000000003	f(Hz)
Av
Experiência 2: Filtro Passivo Passa Altas
10	50	100	500	1000	1500	1800	1900	1950	2000	3000	6000	10000	0.66	0.69	0.755	0.78500000000000003	0.81499999999999995	0.81499999999999995	0.81499999999999995	0.755	0.69	0.66	0.78500000000000003	0.78500000000000003	0.78500000000000003	f(Hz)
Av
1