Resumo sobre Filtros e Fontes, para iniciantes em cursos técnicos.

1. Fonte Linear, Filtros Passivos, Filtros Ativos
e Fonte Chaveada

2. FILTROS PASSIVOS
O filtro é um circuito que permite a passagem de sinais
apenas em deter minadas frequências. Ele pode ser
classificado em :
• Filtro Passa Baixas (F.P.B.)
• Filtro Passa Altas (F.P.A.)
• Filtro Passa Faixa ( F.P. F.)
• Filtro Rejeita Faixa ( F.R.F.)
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3. FILTROS PASSIVOS
Os filtros são considerados passivos quando são
formados apenas por dispositivos passivos, como
resistores, capacitores e indutores. Outra característica
dos filtros passivos é o fato de o ganho de tensão ser
sempre menor ou igual a 1 ( ou 0db), já que não
possuem nenhum dispositivo ativo capaz de amplificar
os sinais .
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4. Filtro Passa Baixas (F.P.B.)
Este tipo de filtro faz-se capaz de desviar as altas
freqüências para o comum através do capacitor “C”,
pois como sabemos, em altas freqüências a reatância
capacitiva reduz-se drasticamente, conduzindo melhor
as ondas de lambda pequena, desta forma, as
freqüências resultantes em Vout são as mais baixas do
sistema.
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5. Filtro Passa Altas (F.P.A.)
Este filtro permite somente a passagem de frequências de
natureza mais alta, pois o capacitor em tais frequências funciona
praticamente como um curto, porem, já em frequências baixas o
mesmo apresenta uma reatância capacitiva demasiadamente
alta, sendo a queda de tensão a responsável pelo impedimento
de passagem das freqüências baixas.
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6. Filtro Passa Faixa ( F.P. F.)
Este tipo de filtro e muito utilizado em situações onde
desejamos separar uma determinada faixa de
frequências, dentro de um espectro, cheio de varias
outras frequências.
Além disso nos podemos dizer que um filtro como esse,
e o elemento fundamental para se fazer a sintonia de
qualquer equipamento, tanto na transmissão quanto
na recepção de sinais em telecomunicações.
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7. Filtro Passa Faixa ( F.P. F.)
• Se compararmos a curva acima com a curva circuitos
ressonantes em serie e paralelo, percebemos que há
uma semelhança, e e exatamente esta propriedade
da ressonância, que nos aproveitamos para realizar a
filtragem.
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8. Filtro Rejeita Faixa ( F.R.F.)
A atenuação deste filtro e, exatamente, inversa ao FPF,
pois este deixa passar todas as frequências do
espectro, menos uma determinada faixa que não nos
interessa. Um exemplo típico deste tipo de filtro e o
utilizado em amplificadores de sinais (Boosters) de TV
VHF (canal 2 – 13), onde e colocado um FRF para
rejeitar os sinais de FM na saída do amplificador, assim:
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9. Filtro Rejeita Faixa ( F.R.F.)
Exemplo de circuito.
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10. Filtro Ativos
Filtros são essenciais para rádio, televisão, voz e
comunicação de dados, telefonia, etc. As mais diversas
áreas são viabilizadas em cima de conceitos de filtros:
música eletrônica, terapia de voz, telemetria, pesquisa
“brainwave”, eletrônica biomédica, geofísica,
instrumentação, etc.
Os tradicionais filtros baseados em L-C são os filtros
passivos. Com os CIs AMP-OPs atuais se consegue
circuitos confiáveis e fáceis de usar e projetar
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11. Vantagens dos Filtros Ativos
• 1. BAIXO CUSTO – particularmente para baixas
frequências onde indutores são caros e grandes
demais.
• 2. ISOLAÇÃO – a maioria dos filtros alta Zin e baixa Zout
de modo que sua resposta é quase independente das
impedâncias de fonte e de carga.
• 3. CASCATEABILIDADE – problemas complexos de
filtragem podem ser divididos em seções simples que
combinadas dão o resultado desejado.
• 4. GANHO – filtros ativos podem fornecer facilmente
ganhos e atenuações. 11

12. Vantagens dos Filtros Ativos
• 5. SINTONIZAÇÃO – filtros ativos alcançam uma larga
faixa de freqüência, por exemplo na faixa 1:1000,
coisa muito acima do que pode fazer circuitos
passivos. A sintonização pode ser feita manualmente,
eletronicamente ou por controle de tensão.
• 6. PEQUENO TAMANHO e PESO – particularmente
para baixas freqüências.
• 7. NENHUMA SENSIBILIDADE PARA CAMPOS –
problemas de acoplamento e blindagem são
inexistentes.
• 8. FACILIDADES DE PROJETO – quando comparado
com métodos tradicionais passivos. 12

13. Desvantagens dos Filtros Ativos
• 1. FONTE DE ALIMENTAÇÃO – sempre necessária
para polarização dos CIs AMP OP.
• 2. LIMITES DE SINAL – O AMP OP usado define os
limites, baseado no seu:
• Ruído de entrada;
• Range dinâmico;
• Resposta em alta frequência;
• Habilidade para manipular grande sinal.
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14. Filtros Ativos Passa-Baixas
• Considerando o circuito da figura 2.2, quando a
freqüência da fonte varia, apenas a impedância do
capacitor varia.
• Em freqüências muito baixas, o capacitor se
comporta como um circuito aberto e o amplificador
operacional opera com um ganho de –R2/R1.
• Em freqüências muito altas , o capacitor se comporta
como um curto circuito e a tensão de saída do
amplificador operacional é zero.
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15. Filtros Ativos Passa-Baixas
Exemplo de Filtro ativo Passa-Baixa
Como podemos observar o circuito funciona como um
filtro passa baixas com um ganho –R2/R1 para os sinais
no interior da banda de passagem.
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16. Filtro Passa - Altas
O circuito da figura abaixo é um filtro passa altas de
primeira ordem, com impedância de entrada R1em
série com C e a impedância de realimentação é igual a
R2.
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17. Fonte de Tensão Linear
A fonte de alimentação transforma a tensão alternada
da rede em contínua. Uma fonte é formada
basicamente por dois circuitos: retificador (diodos) e
filtro (capacitor eletrolítico). Veja o princípio de
funcionamento:
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18. FONTE ESTABILIZADA COM UM TRANSÍSTOR
O transístor recebe o nome de regulador e a corrente
que passar pelo circuito a ser alimentado também
passa dentro deste transístor. O diodo zener conduz no
sentido inverso e mantém a tensão estável na base do
transístor. Desta forma a tensão do emissor também
fica constante e assim o +B que alimenta o circuito.
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19. FONTE ESTABILIZADA COM UM TRANSÍSTOR
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20. FONTES ESTABILIZADAS COM CIs 78 E 79
Como podemos ver abaixo estes CIs fornecem uma
tensão estabilizada positiva (os da série 78) ou negativa
( série 79). A tensão de saída é indicada pelos dois
últimos números no seu corpo.
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21. FONTES ESTABILIZADAS COM CIs 78 E 79
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22. Conversores CC - CC
• Denominados de choppers: convertem tensão
contínua em outra tensão contínua;
• Podem ser monofásicos, trifásicos ou n-fásicos;
• Unidirecionais ou bidirecionais;
• Comando em alta frequência;
Podem ser isolados e não-isolados;
Diretos ou indiretos;
Podem operar em condução continua ou descontinua;
Aplicações dos conversores CC-CC;
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23. Princípio geral
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24. Conversores CC
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25. Conversores CC-CC - Comando
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26. Aplicação dos Conversores CC-CC
Algumas aplicações :
• Controle de velocidade de motores CC;
• Fontes chaveadas;
• Energias alternativas;
• Correção do fator de potencia;
• Carregador de bateria;
• Aplicações veiculares;
• Adaptação de tensão continua;
• Entre outras;
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