PRESENTADO POR: HERNANDEZ HERNANDEZ, Luis OswaldoU.N."San Luis Gonzaga" de IcaFacultad de Ingeniería Mecánica y EléctricaEscuela Académico Profesional de Ingeniería Electrónica
RESUMEN
En este segundo trabajo, el tema a tratar es el Filtro Pasa Banda en sus dos tipos existentes: Banda Ancha y Angosta, el objetivo de esta investigación es aprender acerca de los filtros que usan casi todos los sistemas de comunicación, cuya principal función es la de dejar pasar bandas de frecuencia y rechazar otras, en otras palabras la función de un filtro es la de separar las señales deseadas de las no deseadas.Funciona como un selector de frecuencias, a continuación paso a ampliar y detallar este tema que sobre todo les va a servir mucho a aquellos estudiantes de ingeniería que deseen especializarse en la rama de telecomunicaciones.
INTRODUCCION
Casi todos los sistemas de comunicación emplean filtros. Un filtro deja pasar una banda de frecuencia mientras rechaza otras. Los filtros pueden ser pasivos o activos. Los filtros pasivos se constituyen con resistencias , condensadores y autoinductores. Se usan generalmente por encima de 1MHz, no tienen ganancia en potencia y son relativamente difíciles de sintonizar. Los filtros activos se construyen con resistencias, condensadores y amplificadores operacionales. Se usan por debajo de 1MHz, tienen ganancia en potencia y son relativamente fáciles de sintonizar.
EL FILTRO PASA BANDA
Un filtro pasa banda es útil cuando se quiere sintonizar una señal de radio o televisión. También se utiliza en equipos de comunicación telefónica para separar las diferentes conversaciones que simultáneamente se transmiten sobre un mismo medio de comunicación.La respuesta ideal elimina todas las frecuencias desde cero a la frecuencia de corte inferior, permite pasar todas aquellas que están entre la frecuencia de corte inferior y la frecuencia de corte superior y elimina todas la sfrecuencias por encima de la frecuencia de corte superior.En estos filtros, la banda pasante la forman todas las frecuencias que están entre la frecuencia inferior de corte y la frecuencia superior de corte. Las frecuencias por debajo de la frecuencia inferior de corte y por encima de la frecuencia superior de corte son la banda eliminada. En un filtro pasa banda ideal, la atenuación en la banda pasante es cero, la atenuación es infinita en la banda eliminada y las dos transiciones son verticales. El ancho de banda (BW; bandwidth) de un filtro pasa banda es la diferencia entre las frecuencias superior e inferior de corte:
Bw = F2 - F1
TIPOS DE FILTROS PASA BANDA
FILTRO PASA BANDA ANCHA
Estos están preparados más a combatir la contaminación lumínica que a realzar las nebulosas, debido a que bloquea un rango de longitudes de onda visuales. Los filtros de BA no parecen ser particularmente buenos para la observación de estrellas. Usado con cúmulos, los filtros hacen perder una magnitud estelar completa, haciendo que alguna de las más débiles estrellas se desvanezcan de la vista.
En cuanto al brillo se refiere, algunos objetos Messier como las galaxias M81 y M82 en UMa, la más débil M51 en CVn, o la más difusa espiral MI 01 se condensarán por el oscurecimiento del cielo de fondo, pero este oscurecimiento también afectará a las zonas más difusas de la galaxia, por lo que se perderá gran parte de ésta. Olvidate de ver galaxias situadas en el umbral de visibilidad utilizando este tipo de filtros, tus intentos se verán frustrados.
Otra cosa es la observación de galaxias muy difumonadas como la galaxia M 101 en UMa, notoria por su bajo brillo superficial (14.7). El Lumicon DeepSky dará un significante progreso en la definición y tamaño aparente de la galaxia. Lo mismo sucederá con otras galaxias de bajo brillo superficial, como M33 y M 109. El resultado será una ganancia neta en la visibilidad de estos objetos.
Los filtros de BA trabajan decentemente con las nebulosas. Sin filtro, podremos ver M78 en Orión desde las afueras de Gandía, pero sólo como una manchita de brillo difuso rodeando a un par de estrellas. Con filtro la visión mejorará y dará un mayor contraste, ya que mostrará la característica nube cometaria mientras que las estrellas quedarán oscurecidas.
A pesar de que los filtros de BA no están diseñados para la observación planetaria, da buenos resultados, en especial con Marte y Júpiter. Con el planeta rojo el resultado es sutil pero evidente, resaltando las zonas polares. Con Júpiter se incrementa bastante el contrastes de las bandas y zonas.
FILTRO PASA BANDA ANGOSTA
No hay duda de que estos filtros no están diseñados para dejar pasar una ancha banda espectral y por lo tanto son inadecuados para cúmulos de estrellas, galaxias y planetas. El único efecto positivo es el aumento del contraste de ciertas zonas de la superficie marciana.
Los filtros de BE están destinados más a las nebulosas de emisión, incluidas las planetarias como M57 en Lyra, M42 en Orion, así como La Roseta y La Laguna. Entre los telescopios reflectores y los S/C, las diferencias entre los distintos objetos son muy pequeñas. La mayores diferencias en los resultados es con telescopios refractores.
Este hallazgo resalta el hecho que todos los filtros desempeñan unas características únicas. La longitud de onda óptima de luz que pasa por un filtro de interferencia, su pico de transmisión, desplaza el ángulo incidente de luz hacia una salida de 90°. La banda de transmisión más estrecha del filtro, es el más sensible en el cambio angular. Mientras que esta diferencia es difícil de detectar en un filtro de banda ancha, la diferencia angular en el haz convergente entre un telescopio f/5 y un f/8 puede alterarse perceptiblemente en el pico máximo de transmisión en los filtros de banda estrecha.
Aquí hay dos puntos importantes en la observación de nebulosas planetarias cuando se las observa con filtros de BE . Primero, a excepción de algunos objetos típicos, como la nebulosa del Anillo, la Dumbbell y quizá una docena más, la mayoría de las planetarias se muestran como puntos estelares en los telescopios de aficionados. Si disfrutas cazando estas volutas minúsculas de gas, los filtros de banda estrecha pueden usarse para tu ventaja. Para observar alternativamente con y sin un filtro (sosteniendo el filtro entre el ojo y el ocular), una planetaria minúscula parece parpadear cuando se la compara con las estrellas de fondo, haciendo la identificación más fácil.
Este mismo efecto puede también volverse contra nosotros. Una vez encontrada la planetaria, a muchos observadores nos gustaría descubrir su estrella central con grandes aumentos. Por lo tanto, una vez se ha disfrutado de la observación, no tendríamos más remedio que quitar el filtro para poder ver a la progenitora de la nebulosa.
CONCLUSIONES DEL TEMA
Un circuito simple de este tipo de filtros es un circuito RLC (resistencia, bobina y condensador) en el que se deja pasar la frecuencia de resonancia, que sería la frecuencia central (fc) y las componentes frecuenciales próximas a ésta, en el diagrama hasta f1 y f2. No obstante, bastaría con una simple red resonante LC.
Otra forma de construir un filtro paso banda puede ser usar un filtro paso bajo en serie con un filtro paso alto entre los que hay un rango de frecuencias que ambos dejan pasar. Para ello, es importante tener en cuenta que la frecuencia de corte del paso bajo sea mayor que la del paso alto, a fin de que la respuesta global sea paso banda (esto es, que haya solapamiento entre ambas respuestas en frecuencia).
Un filtro ideal sería el que tiene unas bandas pasante y de corte totalmente planas y unas zonas de transición entre ambas nulas, pero en la práctica esto nunca se consigue, siendo normalmente más parecido al ideal cuando mayor sea el orden del filtro, para medir cuanto de "bueno" es un filtro se puede emplear el denominado factor Q. En filtros de órdenes altos suele aparecer un rizado en las zonas de transición conocido como efecto Gibbs.
Un filtro paso banda más avanzado sería los de frecuencia móvil, en los que se pueden variar algunos parámetros frecuenciales, un ejemplo es el circuito anterior RLC en el que se sustituye el condensador por un diodo varicap o varactor, que actúa como condensador variable y, por lo tanto, puede variar su frecuencia central.
Realmente resulta complicado construir un filtro paso banda ideal (y, en general, filtros de respuesta ideal) en el mundo analógico, esto es, a base de componentes pasivos como inductancias, condensadores o resistores, y activos como operacionales o simples transistores. Sin embargo, si nos trasladamos al procesado digital de señales, resulta sorprendente ver cómo podemos construir respuestas en frecuencia prácticamente ideales, ya que en procesado digital de señal manejamos realmente vectores con valores numéricos (que son señales discretas en el tiempo), en lugar de señales continuas en el tiempo. Todo ello, no obstante, tiene una limitación importante: cuanto mayor precisión se requiera, mayor frecuencia de muestreo necesitaremos, y ello directamente implica un consumo de RAM y CPU superiores. Por ello, al menos con la tecnología de la que hoy día disponemos, resultaría inviable implementar filtros digitales ideales para radiofrecuencia, aunque en procesado de audio digital sí es posible, dado que el rango de frecuencias que ocupa no supera los 20 kHz.
Ahora les voy a dejar un enlace de un video para el mejor entendimiento del tema:
REFERENCIAS BIBLOGRAFICAS
http://es.wikipedia.org/wiki/Filtro_paso_banda
http://www.youtube.com/watch?v=w09iywk6JHQ
http://html.rincondelvago.com/filtros.html
http://www.forosdeelectronica.com/f11/diseno-filtro-pasabanda-banda-angosta-21417/
http://www.monografias.com/trabajos29/ecualizador-audio/ecualizador-audio.shtmlEsperando que el video haya sido de su agrado.El siguiente es el diagrama de un circuito del fitro pasa banda
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