O que são FILTROS ATIVOS? Filtros com Amplificador Operacional | Filtros Passa Baixa, Faixa e Alta

e nesse vídeo vou te ensinar a respeito de filtros ativos Quais são os seus principais características tipos como fazer os cálculos básicos e quais são os são os principais componentes Além disso Fala um pouco a respeito das suas aplicações e vamos fazer uma simulação deles Assista o vídeo até o fim EA prenda mais a respeito de filtros ativos e E aí e fala pessoal tudo bom com vocês no vídeo de hoje então a gente vai aprender a respeito de filtros ativos filtro são circuitos que fazem seleção geralmente a gente tá falando circuito onde ele vai

fazer uma seleção de frequência geralmente então a gente fala de sinais onde ele tem várias frequências né Por exemplo um sinal de áudio que tem ali o som de uma guitarra o som de uma bateria que são frequências diferentes e esse circuito vai fazer o tratamento dessas frequências filtros ativos fazem a seleção dessas frequências e aplicam algum ganho para que ele então ele vai fazer um tratamento mais adequado para uma faixa de frequência que eu quero fazer com que o meu circuito trabalho com ela e os tipos de filtros nós temos o passa baixa o

passa a faixa eu passa alta o que muda entre eles é onde eu coloco a minha frequência de corte frequência de corte é calculada de forma fácil através dos componentes do circuito e eu mostro isso ao longo do vídeo como eu e esse circuito é muito utilizado equipamento de áudio onde eu preciso ter um tratamento muito bom desse meu sinal você pode utilizar emprego pescadores em equalizadores e circuito de balanceamento até mesmo em circuito de potência você pode colocar ali o filtro passa-faixa que você tem gosto por circuitos de áudio é muito importante você saber

como que funciona os filtros ativos geralmente eles utilizam amplificadores operacionais é por isso que ele tem o nome ativo não amplificador operacional Além de estar ajudando na faixa de frequência que esse vai ser selecionada ele vai dar um ganho para o meu canal aproveita para pedir para você se inscrever no canal Estamos crescendo bastante Estamos chegando a quase 1.000 inscritos e quando chegar em um inscrito eu quero fazer um projeto junto com vocês aula de simulação talvez ou alguma aula de algum circuito específico mas montar algum projeto ao vivo seria bem bacana Então vai ser

bem bacana quando chegar em mil inscritos fazer a primeira Live do canal Então vamos aprender agora a respeita um beijo tu queria comigo no meu computador pegar o pessoal então a gente vai ver a respeito de filtros ativos e outra gente sabe que é algo que vai deixar passar somente alguma coisa que é de interesse né Por exemplo um filtro de café a gente coloca o pó de café Ponha água lá ele vai deixar passar somente a água e passou pelo pó de café o café fica ali estrito né a grande parte do café ficaria

restrita no filtro e o água que passa é Sérgio digamos assim já é o próprio café a água ou um café diluído traduzido para eletrônica como que a gente entende filtro que principalmente é você eliminar sinais indesejados você deixar uma banda de sinais somente de interesse que você quer isso é um filtro agora o que que é um filtro ativo Rio criativo ele pode ter uma amplificação então além de você fio ou senão você também está tratando aquela intensidade do sinal podendo amplificar se você quiser começando então pelo filtro passa-baixa Ele sempre tá falando aqui

no domínio da frequência Então passa baixa quer dizer vamos fazer frequências mais baixas Ok e frequências altas vão ser ignorados elas vão ser atenuadas isso é representado pelo gráfico Aqui de baixo onde eu tenho as frequências mais próximas de zero eu mantém um nível bom e a determinado a partir de uma frequência de corte eu vou começar a atenuar aquele meu sinal nós temos aqui dois exemplos de filtros ativos para passa baixa o primeiro aqui do lado esquerdo então nós temos um RC um circuito RC que a gente já falou várias vezes aqui no nosso

canal né então vou deixar aí o link para vocês a respeito de circuito RC e aqui a gente tem a mesma Oi gente viu nesse outro vídeo é frequência de corte é o dois prc muito simples bem tranquilo de calcular Então essa frequência aqui onde ao meu corte é calculado por essa fórmula aqui do lado o ganho unitário como eu tinha falado antes né então eu posso amplificar ou não mas eu estou usando de instrumento aqui um amplificador um amplificador operacional algum dispositivo que faz conjunto com o meu filtro tratando esse meu sinal isso que

caracteriza o filtro ativo e aí ele nesse caso aqui é um ganho unitário ele vai ter a mesma intensidade e da entrada para a saída diferença fica Caso seja um sinal de alta frequência aí ele vai ser atenuado eu ganho unitário só vai ser para aquelas frequências abaixo da minha frequência de corte na verdade é a muda um pouquinho porque a gente também viu na aula de decibel que essa frequência de corte e vai estar em - 3db então 02 meses seria o eu ter zero de ganho então ela vai começar até não é um

pouco antes e o - 3db é a minha frequência de corte agora se eu quero colocar um ganho no meu circuito Como que eu posso fazer a tem um exemplo aqui do lado direito Olha a gente tem uma um amplificador operacional no modo não inversor E aí eu ganho dele é dado pela fórmula que a gente já viu já nos vídeos a respeito de amplificador operacional = 1 + R2 / R1 esse R2 esr1 E aí na entrada ele a gente aplica o mesmo filtro RC um A o capacitor indo para terra e esse capacitor

indo pro terra ele que digamos assim tende a puxar as altas frequências né porque você vai ter uma impedância baixa para altas frequências é esse capacitor Aqui tem de aterrar na sequências mais altas por isso que ele funciona como um passo abaixa as frequências mais baixas não vão ser colocadas por terra elas não vão ter a direção do ter mas sem a direção do amplificador operacional que assim ela vai ser amplificar Esse é o amplificador do filtro passa-baixo bem tranquilo de entender e ele é mais ou menos igual para o caso lá passar o filtro

passa-alta ele vai inverter o RC né ou cê vai ficar em cima e o r vai ficar embaixo com isso as frequências baixas tendem a ir para o Terra e as frequências altas tendem a ir para o amplificador operacional isso é invertido então a mesma forma eu tenho um cara um ganho unitário aqui do lado esquerdo eu tenho outro amplificador operacional com a mesma malha de dois resistores para um amplificador operacional com um ganho eu quiser né então se eu quiser ter um grande diferente de um eu vou utilizar essa malha RL com dois erres

aqui esse filtro passa-alta ele tem um detalhe que é mais relacionado ao hardware porque idealmente a banda passante de um amplificador operacional ela é infinita isso é teórico né mas a gente sabe que na prática isso não acontece então o passa alta também tenderia a ser um infinito né Eu começo ontem uma frequência de corte e todas as outras frequências acima dela vão ser amplificados vão ser bastantes pelo meu filtro Porém na realidade isso não vai acontecer na realidade a gente vai ter um impacto pelo hardware do operacional tô amplificador operacional vai estar limitado a

qual que é a banda passante dele no caso aqui então no gráfico que a gente tem logo abaixo eu eu coloquei aqui a gente tem a frequência de corte né então a frequência de corte acima dela eu vou ter a banda passante aqui nessa banda passante e não é amplificado e depois ela começa a cortar ela vai ter um outro efeito né de corte também só que esse efeito de corte é dado pelo qual que é a banda passante do meu amplificador como um todo é se ele fosse operar sem nenhuma restrição né de capacitor

nem um filtro RC por por fora mas se eu tivesse só não ter ficando o sinal qual que seria né a essa o limite de frequência dele aí esse limite de frequência vai ser estabelecido aqui no final por isso é muito importante se você vai projetar um filtro passa-alta você considerar Qual que é o amplificador que você vai utilizar ele tem que atender as suas especificações de frequência alta isso é muito bem explicado no Datasheet do amplificador operacional então Fique atento a essa informação principalmente se você vai trabalhar com frequências muito altas né acima de

The Killers em torno de megahertz e geralmente fica por lá a frequência de corte do amplificador operacional enfim nós temos então o filtro passa-faixa o filtro passa-faixa é mais ou menos a junção dos dois filtros que a gente acabou de ver então olhando aqui para o gráfico logo abaixo nós temos aqui o filtro passa-alta mais o filtro passa-baixa vai ser o filtro passa-faixa o ter uma frequência de corte do lado inferior ou ter uma outra frequência de corte do lado superior e com isso a junção dos dois eu vou ter uma onda onde eu vou

deixar apenas uma parte central do meu sinal ser amplificado ou passar pelo meu sistema de forma bem simplificada como que a gente pode fazer o primeiro circuito do lado esquerdo a gente implementare então RC passa-alta eu amplificar ia aquele sinal e depois eu aplico um RC passa-baixa com essa com essa característica que eu tenho uma um sinal é divertido né porque eu tô usando a entrada positiva do meu amplificador caso não seja problema você inverter ou você pode até aplicar um outro amplificador impressor na saída você pode utilizar o circuito da direita é um circuito

mais simplificado ele tem - resistores mas tem dois capacitores ainda então o R1 e os e um bom ser uma frequência de corte eu e dois você dois vai ser outra frequência de corte aqui o ganho fica um pouco mais complicado porque eu ganho vai ficar misturado com o cálculo da frequência que é dado por R1 e R2 então se você além de querer passar a frequência que a mexer no ganho esse circuito fica um pouco mais chato porque quando você mexe no ganho aqui tá você também tá mexendo na frequência então o ideal é

que esse circuito tenha um ganho fixo em porque daí você não ficar alterando Quais são as frequências de corte Já os outros amplificadores a gente é um ganho variável porque por exemplo o ganho é dado aqui por R1 e R2 eu posso porque por exemplo o R2 e que numa avaliação com um potenciômetro né e que variando com potencial para eu consigo aumentar ou diminuir o ganho e eu não vou alterar minha frequência de corte porque ela é dado por um grupo rrc aqui no começo Ok vai ser que dita Qual que é a frequência

de corte e o R1 e R2 que dia que eu ganho se eu preciso fazer uma alteração de ganho no passa-faixa então recomendo você utilizar a configuração anterior que você tem um filtro RC tanto para passar Alto quanto para passa baixa e depois tem um ajuste ganho aqui no meio então aí você vai fazer lojas de ganho e não vai ter nenhum problema em mudar a frequência de corte ela vai ficar estável Sem problema nenhum vamos dar uma olhada Então nesse circuito não é de ter Spice a gente analisar um pouco a resposta em frequência

deles então aqui eu montei os três circuitos eu montei a baixa esse daqui superior à esquerda ontem um passa-alta que esse superior aqui é direita e um passo a faixa esse aqui logo abaixo todos eles estão mais ou menos com mesmo ganho que em torno de 5,7 eu coloquei aqui uma frequência de corte calculada né então bons componentes mais comerciais A então eu coloquei aqui uma frequente forte 338 no lado do passa alto eu coloquei uma frequência de corte 4800 mais ou menos hino faça faixa eu tentei sintonizar para as mesmas frequências de corte para

mostrar um efeito para vocês bem bacana E fico só que eu não consegui totalmente utilizando o componente comerciais né então ficou um pouco oro mas não muito então ficou com 344 e 4080 o que que eu te liguei esses valores de frequências porque frequência baixa frequência média e frequência alta para o som para aquilo que a gente ouvir há mais ou menos nessas faixas então em torno de 340 a 400 sets é o limite de frequências baixas frequências médias vai desse limite de frequências baixas até 4.800 cinco mil e pouco Hertz na pra frequências médias

Ok então essa faixa mais ou menos Essas são as frequências médias e acima de 4.800 até o 20k que é mais ou menos o que o ouvido consegue escutar é a frequência alta Então nesse circuito aqui então tem mais ou menos parte de um equalizador é eu posso arranjar esses três op-amps aqui de forma que eu tenho um sinal de áudio devido pelos três e depois reúna os três fazer um somador E aí eu vou ter um equalizador né eu posso colocar um ganho variável para cada um deles eu posso fazer um outro circuito de

ganho aqui no caso do Bom dia por exemplo para não ficar mexendo a frequência de corte e aí eu vou ter um ajuste de equalização baixa média e alta não circuito Ok E aí eu posso fazer uma pré amplificação por exemplo pode ser um sinal de um no celular indo para uma caixa de som pequenininha né não precisa porque aí tem a questão da potência também né um circuito aqui para a questão da potência tem que ser muito bem calculado qual aplificador você vai utilizar mas por exemplo um pré-amplificador de microfone é muito fácil você

utilizar uma próprio é bem tranquilo mas então vamos dar uma olhada como que ficou a resposta em frequência desses carinhas aqui na aula de decibel que foi da semana passada eu mostrei como que a gente faz essa simulação agentes eram comanda que eu mudei um pouquinho comando mas a basicamente uma análise Sacer então e insiro aqui um sinal aqui O que é dado para esses mal signo para Mirins Então coloca aqui amplitude desse sinal eu faço um meu roda aqui o meu a minha simulação é saiu aqui ó então eu já tinha deixado aqui medindo

antes o pf é a linha verde é passa-faixa a linha azul bebê é o passo a baixa e a linha vermelha é o passa alta então reparem deixou aumentar aqui para vocês verem com mais detalhes que eles a gente tem aqui três ondas que mais ou menos se completam né que se ela se passa uma por cima da outra aí a gente vai ter uma equalizador muito bom porque eu consigo pegar todo o espectro de áudio né eu consigo pegar toda a minha frequência de interesse E aí eu vou amplificar aquilo que eu quero então

vou fazer um ganho é mais para baixo se eu gosto de frequências mais baixos um ganho mais para alta também mas para médio Ok então quem gosta mais de baixos né frequências batidas tá a vai amplificar mais a frequência baixa quem gosta mais de ouvir fraco elas as vozes geralmente foi quando as frequências médias amplifica aqui as frequências médias e depois aqui a frequência alta somos os timbres de guitarra né os pratos de baterias Ficam todos aqui nas frequências altas então isso aí é uma uma mostra de como que a gente pode fazer uma aplicação

desses filtros né como que a gente pode utilizar esses filtros e são muito utilizados em áudio muito utilizados mesmo eu poderia fazer uma subdivisão aqui de de um equalizador de várias faixas de frequência aí eu vou fazendo vários faça faixas né seriam vários circuitos sintonizados em frequências em bem restritas né em torno de talvez em Milcar é meu meu eu estou até menos né então aí eu vou fazer nossa sintonia aí eu consigo ajustar várias caixinhas de frequência e faça um ajuste ainda mais apurado do meu som é uma aplicação por exemplo desses filtros ativos

Então pessoal essa aula de hoje Espero que tenha gostado a respeito de filtros ativos tiver alguma dúvida qualquer outro comentário escreva embaixo terei o prazer em ler e responder vocês não se esqueçam de se inscrever no canal também continue acompanhando os nossos vídeos e as nossas aulas um abraço e até o próximo vídeo [Música]