Filtrado Rechaza Banda (Filtro NOTCH)

El filtro NOTCH se caracteriza por rechazar una frecuencia determinada que este interfiriendo a un circuito, en nuestro caso la frecuencia de 60Hz que es generada por la línea de potencia. El circuito se ve expuesto a ruido ambiental que proviene de las lámparas fluorescentes y otros dispositivos que emiten ruido a través de ondas de 60 Hz. El filtro NOTCH se encargara de rechazar exclusivamente el ruido de 60 Hz para entregar a la salida una señal completamente pura de distorsiones.

Vamos a tomar

Las ecuaciones que se pueden plantear son:

Entonces:

f 0=1

2πRC

f 0=60HZ

|AVMAX|=1

Los valores de RC los obtenemos a partir de la frecuencia característica w0. Lo primero es tomar un valor comercial de C como 100nF

Para el circuito existe una banda de frecuencias en la cual la magnitud de la función de transferencia es igual o relativamente cercada al valor máximo de amplitud de la señal.

Para fijar los límites de frecuencia de ganancia relativamente alta, se elige el valor 0.707 AVMAX como el nivel de corte. Las frecuencias f1 y f2 se llaman por lo general frecuencias de corte, banda o mitad de potencia.

Para determinar las frecuencias f1 y f2 reemplazamos en la ecuación anterior la función de transferencia o ganancia |AV (w)|

Entonces las frecuencias de corte son:

f 1=10.294Hz

f 2=349.705Hz

Circuito rechaza Banda:

Materiales:

R=27kohm, Rf=15kohm

C=100nf, Cf=200nf

LM324 (opam)

DATOS TEÓRICOS:

Simulación en Proteus

Cuando f 1=10 .294 Hz:

|Av|=V 0V i

=700mV1V

|Av|=0.7=70% AVMAXCuando f 2=349 .705Hz:

|Av|=V 0V i

=700mV1V

|Av|=0.7=70% AVMAXEntonces:

DATOS EXPERIMENTALES:

Circuito que implementamos

Valores de entrada:

Señal de salida con F=1KHz

Frecuencia de cortes:

Cuando f 1=10 .294 Hz:

|Av|=V 0V i

=750mV1V

|Av|=0.75=75% AVMAXCuando f 2=349 .705Hz:

|Av|=V 0V i

=740mV1V

|Av|=0.74=74% AVMAX

Algunas de las principales aplicaciones de los filtros tipo “notch” se listan a continuación.

1. En los receptores de radio multibanda, hoy llamados “Scanners” por su capacidad no solo de sintonizar, sino también de buscar o localizar canales o frecuencias ocupadas. Utilizar un filtro “notch-FM” que permite pasar todas las frecuencias desde la antena hasta el receptor excepto las de la banda de radiodifusión FM eliminando así interferencias.

2. Filtros supresores de la frecuencia de 60 Hz son útiles en varias aplicaciones, en equipos médicos como los electrocardiógrafos donde “limpian” la señal de esta interferencia. En los equipos de audio se utilizan para eliminar el “hum” o ruido causado por la fuente de energía.

3. En aplicaciones de comunicaciones de UWB (“Ultra Wide Band”) se utilizan para eliminar las interferencias entre las mismas frecuencias de la banda para si poder aumentar el ancho de banda y la capacidad de transmisión de datos.