En este objeto de aprendizaje se introduce el tema de los filtros pasa bajas tipo Butterworth.

Estrategia

 

 

Filtros activos

Filtro pasa bajas Butterworth

EL filtro Butterworth pasa bajas esta diseñado para proporcionar una respuesta en frecuencia plana en la banda de paso. Este es usado comúnmente en filtros anti-solapamiento para aplicación de conversión de datos.

Las ganancias en un filtro Butterworth de orden "n" pasa bajas, está dada por:

donde:

=frecuencia de corte en -3dB

=frecuencia dela señal de entrada

=orden del filtro

=ganancia en D.C.

siendo la función de transferencia de este filtro:

   con

donde a y b son los coeficientes del filtro, que en este caso toman los valores de los coeficientes de Butterworth.

Haz click para ver los polinomios de Butterworth

La gráfica de Bode de magnitud se muestra en la siguiente figura.

Figura 1. Diagrama de Bode.

 

La siguiente figura muestra un ejemplo de filtro pasa bajas de -40dB.

Figura 2. Circuito de filtro pasa bajas.

Para poder diseñar el filtro podemos seguir los siguientes pasos:

  1. Seleccione una .
  2. Seleccione entre 100pF y 0.1 .
  3. Haga .
  4. Calcule .

Observando la ganancia del filtro y la función de transferencia entonces podemos generalizar la función de transferencia de los filtros pasa bajas como:

La solución de esta ecuación requiere de los polinomios de Butterworth, de ahi el nombre de este filtro.

Es de observar que cada orden del filtro entrega -20dB/decada. Para el ejemplo propuesto, =2; es decir el filtro es de cuarto orden.