O documento descreve como projetar um filtro passa-faixa para deixar passar frequências entre 40kHz e 80kHz. Isso é feito ligando um filtro passa-baixa de 80kHz e um passa-alta de 40kHz em série, deixando apenas a faixa desejada. Um amplificador é então adicionado para aumentar o ganho na frequência central de 60kHz. Exercícios são fornecidos para projetar outros filtros e amplificadores.

1. Exemplo de filtro passa faixa.
Vamos projetar um filtro para que a faixa de 40kHz a 80kHz passe por ele, e atenue as outras
faixas.
Primeiro, façamos um filtro passa baixa:
A frequência de corte desse filtro, como você pode calcular, é Fc = 80kHz.
O gráfico de resposta em frequência (bode) deste filtro é:
Portanto, esse filtro só deixa passar as frequências inferiores a 80kHz. As superiores a este
valor são atenuadas cada vez mais.
C3
2.2nF
R5
894
Entrada
Saida

2. Vamos agora fazer um filtro passa alta (FPA) cuja frequência de corte é 40kHz:
O Diagrama de Bode ficaria, então, assim:
Agora temos dois filtros: um passa baixa de Fc = 80kHz, e um passa alta de Fc = 40kHz.
Se ligarmos os dois filtros em série, o que vai acontecer?
C1
2.2nF
R1
1809
Entrada_ Saida_

3. O primeiro filtro (passa baixa) vai deixar passar somente as frequências ABAIXO de 80kHz.
Dessa forma, o segundo filtro só vai receber frequências abaixo de 80kHz.
O filtro passa alta, por sua vez, só vai deixar passar as frequências ACIMA de 40kHz.
Assim, na saída final desses dois filtros ligados em série, vemos que somente as frequências
entre 40kHz e 80kHz é que passam.
Repare que o ganho máximo obtido quando ligamos os dois filtros é de 0,5, próximo à
frequência de 60kHz.
Se formos analisar a frequência de corte de acordo com o gráfico, veríamos que qualquer sinal
entre 16kHz e 180kHz passam com boa intensidade, acima da frequência de corte (500m *
C3
2.2nF
R5
894
Entrada
C2
2.2nF
R2
1809
Saida_

4. 0,707 = 0,35. Logo, todo sinal com intensidade maior que 350m de ganho está dentro da faixa
do filtro).
Repare que, de acordo com o calculado, o maior ganho desse filtro está entre as frequências
de cortes calculadas (ou seja, entre 40kHz e 80kHz, portanto, em 60kHz).
Amplificando
Vimos que ao acrescentarmos o filtro passa faixa, o ganho máximo de nosso sinal foi de 0,5
(500m). Portanto, na frequência ideal de 60kHz, o nosso sinal de saída é metade do sinal de
entrada.
Para amplificarmos esse sinal novamente, precisamos de um amplificador operacional!
Veja o que acontece quando inserimos na saída do filtro um amplificador não-inversor de
ganho 2:
Diagrama de Bode:
Repare que agora o ganho é 1 na faixa de frequência em torno de 60kHz! Temos, agora, um
filtro ativo, pois além de filtrar, ele também amplifica o sinal!
C3
2.2nF
R5
894
Entrada
C2
2.2nF
R2
1809
Saida_3
2
6
74
1
5
U1
741
R3
1k
R4
1k

5. Exercícios:
1) Projete um filtro passa-baixa com frequência de corte de 120kHz. Faça também o
diagrama de bode (resposta em frequência) no Proteus para comprovar.
2) Projete um filtro passa-alta com frequência de corte de 80kHz. Faça também o
diagrama de bode (resposta em frequência) no Proteus para comprovar.
3) Projete um filtro passa faixa com frequência de corte inferior de 100kHz e frequência
de corte superior de 160kHz (ou seja, a melhor frequência deve ser a de 130kHz). Faça
também o diagrama de bode (resposta em frequência) no Proteus para comprovar.
4) Projete um amplificador para o filtro do exercício 3, de forma a fazer com que, na
melhor frequência, o ganho do sinal seja 2.