Filtros Ativos – TI WEBENCH FILTER DESIGNER

Saiba mais como utilizar o software TI WEBENCH FILTER DESIGNER para desenvolver, otimizar e simular filtros ativos de um ou diversos estágios.
TI WEBENCH FILTER

Os filtros ativos são utilizados em diversos segmentos da eletrônica, em especial em sistemas analógicos de medição de sinais de baixa intensidade ou em sistema de aquisição de dados onde se deseja filtrar determinada informação, limitada por frequência, antes de passar o sinal por um conversor AD. Podem ser utilizados também depois de DAs, pra entregar um sinal mais próximo do ideal. Diversas outras aplicações analógicas podem utilizá-los como parte importante do condicionamento de sinais.

Especialmente para filtros sintonizados em frequências baixas, os filtros ativos são bem vindos pois o projeto deles utilizando apenas componentes discretos exigiria componentes muito grandes, em especial capacitores. O seu projeto pode levar um tempo grande até que um bom circuito seja projetado pois deve-se levar em consideração que todos os componentes possuem tolerâncias.

 O vídeo abaixo, apresentado em inglês por Bonnie Baker, engenheira de aplicações da Texas Instruments, mostra como utilizar o software WEBENCH FILTER DESIGNER para desenvolver, otimizar e simular filtros ativos de um ou diversos estágios.

É possível projetar todos os tipos de filtros com esse software online: Passa-baixa, passa alta, passa faixa ou rejeita faixa. Entre os tipos de respostas em frequência, podem ser escolhidos os já conhecidos Chebyshev, Butterworth e  Bessel, até os não tão conhecidos para quem não trabalha sempre com esse assunto, os Transacionais Gaussiano de 6dB e de 12dB,  0.05° e 0.005° fase linear.

Após a escolha da melhor topologia para o projeto, Sallen-Key ou Multiple Feedback, o próximo passo é escolher o melhor amplificador operacional e para isso se tem a ajuda do software. Essa escolha pode ser baseada no melhor custo, menor consumo de corrente, largura de banda, entre outros aspectos.

O que mais chama atenção nesse software online é a possibilidade de simulação do filtro ativo com componentes de mercado, levando em consideração tolerância e podendo-se modificar facilmente parâmetros da lista de materiais, baseado na necessidade de baixo custo, menor espaço ocupado pelo circuito em placa ou sensitividade.  Pode-se otimizar, assim, a melhor resposta a pulso, tempo de acomodação, entre diversos outros parametros que influenciam no funcionamento de um bom filtro ativo para o projeto. Para simular, é possível analisar o projeto do filtro ativo rodando uma simulação elétrica com SPICE e verificar respostas de frequência em loop fechado, resposta ao degrau unitário e análise de respostas analíticas a ondas senoidais.

Referências

Youtube, canal da Texas

Texas Instruments 

Sou formado em Engenharia Elétrica na USP Sao Carlos, com mestrado em Engenharia Elétrica no Rochester Institute of Technology pelo CsF. Tenho 17 anos de experiência em projetos de circuitos eletrônicos. Escrevo regularmente para o Embarcados, adoro eventos sobre tecnologia, onde posso rever amigos e conhecer pessoas do ramo.

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