Filtros Ativos - TI WEBENCH FILTER DESIGNER

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 

 

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Thiago Lima
Apaixonado por sistemas digitais e circuitos eletrônicos, ja contabilizo 16 anos trabalhando com desenvolvimento de produtos eletrônicos. Formado na USP Sao Carlos, com mestrado em Engenharia Elétrica no Rochester Institute of Technology pelo CsF, atualmente lidero boa parte das operações do Embarcados, buscando levar conhecimento de sistemas eletrônicos para o Brasil. Experimentar o mundo das startups nos EUA foi transformador. La fui cofundador de uma startup de tecnologia chamada Una, sendo acelerado e incubado por um programa especial de Startups no RIT. Ao final, recebemos um prêmio de melhor startup do programa. No Laboratório Hacker de Campinas sou um dos entusiastas de novas tecnologias e apoio iniciativas da comunidade. Tambem participo de atividades comunitarias e sou um dos responsáveis pela Plataforma Ituiutaba Lixo Zero, onde escrevo regularmente artigos sobre redução de resíduos. Sou sonhador mesmo e quero acender a luz ?

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