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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


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


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


Unidade 03

Aula 21

Aula 22

Aula 23

Aula 24

Aula 25

Aula 26

Aula 27

Aula 28

Aula 29

Aula 30

Estágio 03

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