INGENIERÍA ELÉCTRICA 1 Unidad 8 FILTROS PASIVOS Y REDES DE DOS PUERTOS 2 CONTENIDO 1. 2. 3. 4. Filtros pasivos Red de dos puertos Interconexión de redes Aplicaciones. 3 COMPETENCIAS • Demuestra habilidad en el uso de herramientas matemáticas o informáticas para resolver problemas modelados con circuitos eléctricos. • Diseña y analiza circuitos eléctricos utilizando reglas, leyes y/o procedimientos establecidos. 4 OBJETIVOS • Reconocer las características de los filtros pasivos y sus diferentes configuraciones. • Resolver circuitos de dos puertos con sus parámetros de impedancia, admitancia, híbridos y de transmisión. • Reconocer la interconexión de redes. 5 1 FILTROS PASIVOS 6 FILTROS PASIVOS • Un filtro es un circuito que se diseña para dejar pasar señales con frecuencias deseadas y rechazar o atenuar otras. • Un filtro es pasivo si consiste sólo de elementos pasivos R, L y C. • Hay cuatro tipos de filtros pasivos. FILTROS PASABAJOS • Un filtro pasabajos se diseña para dejar pasar únicamente las frecuencias inferiores a la frecuencia de corte ωc. FILTROS PASAALTOS • Un filtro pasaaltos se diseña para dejar pasar las frecuencias superiores a su frecuencia de corte ωc. 9 FILTROS PASABANDA • Un filtro pasabanda se diseña para dejar pasar todas las frecuencias dentro de una banda de frecuencias, como: FILTROS RECHAZABANDA • Un filtro rechazabanda se diseña para detener o eliminar todas las frecuencias dentro de una banda de frecuencias, como: 11 2 RED DE DOS PUERTOS 12 REDES DE DOS PUERTOS • Una red de dos puestos es una red eléctrica con dos puertos diferentes para la entrada y la salida. • La característica de una red de dos puertos requiere que se relacionen las cantidades en los terminales V1, V2, I2 e I2 de la cuales dos son independientes. 13 PARAMETROS DE IMPEDANCIA • Es posible relacionar las tensiones en los terminales con las corrientes en los terminales como: 14 PARÁMETROS DE ADMITANCIA • Es posible relacionar las corrientes en los terminales con las tensiones en los terminales como: 15 PARÁMETROS HÍBRIDOS • Los parámetros h se conocen como parámetros híbridos, debido a que son combinaciones hibridas de cocientes. 16 PARÁMETROS HÍBRIDOS INVERSOS • Un conjunto de parámetros muy relacionado con parámetros h son los g o híbridos inversos. Se utilizan para describir las corrientes y las tensiones en los terminales como: 17 PARÁMETROS DE TRANSMISIÓN • Se presenta un conjunto de parámetros que relacionan las variables en el puerto de entrada con aquellos en el puerto de salida. 18 PARÁMETROS DE TRANSMISIÓN • Se presenta un conjunto de parámetros expresando las variables en el puerto de salida, en términos de las variables en el puerto de entrada. 19 RESUMEN DE PARÁMETROS 20 3 INTERCONEXIÓN DE REDES 21 INTERCONEXIÓN DE REDES • La interconexión puede efectuarse en serie, en paralelo o en cascada. • Cuando las redes están conectadas en serie sus parámetros individuales z se suman a los parámetros z dados de la red mayor. • Cuando las redes están conectadas en paralelo sus parámetros individuales y se suman a los parámetros y dados de la red mayor. • Cuando las redes están en cascada es posible multiplicar en conjunto sus parámetros individuales de transmisión para encontrar los parámetros de transmisión de la red mas amplia. 22 INTERCONEXIÓN EN SERIE-SERIE • La interconexión puede efectuarse en serie: 23 INTERCONEXIÓN EN PARALELO-PARALELO • La interconexión puede efectuarse en paralelo: 24 INTERCONEXIÓN EN CASCADA • La interconexión puede efectuarse en cascada: 25 INTERCONEXIÓN HIBRIDOS • Paralelo-Serie. La tensión V1 y la corriente I2 son comunes a ambos cuadripolos. • Serie-Paralelo. La corriente I1 y la tensión V2 son comunes a ambos cuadripolos. 26 4 APLICACIONES 27 Ejercicio 1. • Encuentre los parámetros Z de impedancia del siguiente circuito. 28 Ejercicio 2. • Encuentre los parámetros Y de impedancia del siguiente circuito. 29 Ejercicio 3. • Encuentre los parámetros Y de impedancia del siguiente circuito. 30 CONCLUSIONES ESPECÍFICAS • Los filtros son circuitos que se diseñan para dejar pasar señales con frecuencias deseadas y rechazar o atenuar otras. • Un filtro es pasivo si consiste sólo de elementos pasivos R, L y C. y un filtro Activo tiene componentes electrónicos como el amplificador operacional. • Hay cuatro tipos de filtros pasivos: pasabajo, pasaalto, pasabanda y rechaza banda. • La característica de una red de dos puertos requiere que se relacionen los terminales de entrada y salida, V1, V2, I2 e I2 de las cuales dos son independientes y viceversa. 31 BIBLIOGRAFÍA 1) Alexander, Charles; "Fundamentos de Sadiku, Circuitos Matthew (2006). Eléctricos". México: Editorial McGraw-Hill, 2da. Edición. 2) Nillsson, James (2005). "Circuitos Eléctricos". México: Editorial Pearson, 7ma. Edición. 3) Dorf, Richard, (2006). "Circuitos Eléctricos". México: Editorial Alfaomega, 6ta. Edición. 4) Hayt, William (2007). "Análisis de Circuitos en Ingeniería". México: Editorial McGraw-Hill, 7ma. Edición. 32