Filtros Analógicos

Dados Gerais da Turma

Turma

1707514 - FILTROS ELÉTRICOS

Docente

Rafael de Sousa Marinho

Carga Horária

60h

Horário

46M45 : Quartas e Sextas - 10-12h

Programa do Componente Curricular

Ementa

Análise e síntese de filtros analógicos ativos e passivos. Função de transferência e diagramas de Bode. Estudo de aproximações Chebyshev, Butterworth e Bessel. Conversores de impedância. Filtros em cascata. Filtros a capacitores chaveados. Filtros a capacitores comutados. Filtros digitais.

Objetivos

Prover os princípios de análise e síntese de filtros elétricos de diferentes tipos e configurações, apresentando os conceitos necessários para que o aluno seja capaz de analisar e sintetizar tais filtros de forma eficiente.

Conteúdo

• Análise e síntese de filtros analógicos ativos e passivos
• Função de transferência e diagramas de Bode
• Estudo de aproximações Chebyshev, Butterworth e Cauer
• Conversores de impedância
• Filtros em cascata
• Filtros a capacitores chaveados
• Filtros a capacitores comutados
• Filtros digitais

Metodologia de Ensino e Avaliação

Metodologia

Aulas expositivas e discursivas com recursos áudio-visual e quadro branco

Procedimentos de Avaliação da Aprendizagem

A avaliação dos alunos se dará através da média aritmética de 3 notas. As 3 avaliações serão individuais e sem consulta, com duração de 2:00h, e correspondendo às seguintes unidades:

• A primeira avaliação parcial constará da unidade 4.1.
• A segunda avaliação parcial constará das unidades 4.2 e 4.3.
• A terceira avaliação parcial constará das unidades 4.4 e 4.5, além de projeto prático referente a unidade 4.5.

OBS. A prova de reposição constará da unidade que o aluno não compareceu (limite máximo de 1 avaliação).

Horário de Atendimento

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Referências

Básicas

1. Kendall Su, Analog Filters, Second Edition. Kluwer Academic Publishers. 2002
2. Gobind Daryanany;. Principles of Active Network Synthesis and Design. John Wiley and Sons. 1978

Plano de Ensino

Unidade 01

Aula 01 - Introdução/Contextualização

• Introdução à filtragem
• Compreender o que é um filtro
• Filtros em vários estados
• Desenvolver noção de tipos de Filtro
• Exemplo de simulação de um filtro
• Exemplo de Calculo de função de transferência de um filtro

Aula 02 - Introdução/Contextualização

• Decibel
• Diagrama de Bode
• Relação Tempo vs. Frequência

Aula 03

• Aula Prática:
  • Tutorial simulação XSCHEM+NGSPICE
  • Tutorial cálculo de FT de circuito utilizando Python

Aula 04

• Calculo de funções de transferência de filtros de primeira e segunda ordem
• Aula Prática:
  • Exemplos de filtros de 1a Ordem: exemplo01.sch, exemplo02a.sch, exemplo02b.sch.

Aula 05

• Calculo de funções de transferência de filtros de primeira e segunda ordem
• Aula Prática:
  • Exemplos de filtros de 1a Ordem: exemplo03a.sch, exemplo03b.sch.

Aula 06

• Redes de conversão de impedância e o fator de qualidade (Q) - (1/3)

Aula 07

• Redes de conversão de impedância e o fator de qualidade (Q) - (2/3)

Aula 08

• Redes de conversão de impedância e o fator de qualidade (Q) - (3/3)

Aula 09

• Funções de aproximação - (1/2)
  • Aproximação de Funções de Transferência
    • Função de atenuação e de Ganho
    • Gabarito de Filtros
  • Funções de Aproximação : Butterworth (exemplo)
    • Função Característica
    • Determinação da ordem à partir do gabarito
    • Determinação da função ganho

Aula 10

• Funções de aproximação - (2/2)
  • Exemplos simulados numericamente

Aula 11

• Transformações em frequência e escalamento
  • PB'->PB
  • PB'->PA
  • PB'->PF
  • PB'->RF

Estágio 01

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Unidade 02

Aula 11

• Configuração de circuito de filtragem ativo

Aula 12

Aula 13

Aula 14

Aula 15

Aula 16

Aula 17

Aula 18

Aula 19

Aula 20

Estágio 02

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Unidade 03

Aula 21

Aula 22

Aula 23

Aula 24

Aula 25

Aula 26

Aula 27

Aula 28

Aula 29

Aula 30

Estágio 03