Conceptos Fundamentales de Filtros Eléctricos y Procesamiento de Señales

Fundamentos de Señales y Espectros

Se denomina espectro de la señal a su descomposición en una escala de amplitudes respecto a la frecuencia, y se realiza por medio de las series de Fourier o con el analizador de espectro.

Cuestionario de Filtros Eléctricos

• El filtro pasa altas tiene sus polos en el lado derecho de la circunferencia de trabajo.
  R: Falso.
• El filtro Butterworth optimiza la respuesta plana en la banda de paso.
  R: Verdadero.
• Los filtros pasivos se pueden emplear con frecuencias inferiores a 1 kHz.
  R: Falso.
• La distorsión armónica total (THD) de una señal se define como el residuo de la suma de las potencias de todos los componentes armónicos respecto a la potencia de la frecuencia fundamental.
  R: Falso.
• Octava: Diferencia entre dos frecuencias donde una es el doble de la otra (f2/f1 = 2).
  R: Falso.
• Filtro paso bajo: Aquel cuya señal de salida es atenuada a partir de la frecuencia media.
  R: Falso.
• Década: Dos frecuencias están separadas una década si f2/f1 = 10.
  R: Verdadero.

Cálculos y Aplicaciones

• Calcule la atenuación de potencia en la frecuencia de corte de un filtro con una entrada de 8 watts.
  R: -6 dB.
• Calcule la atenuación de tensión en la frecuencia de corte de un filtro con una entrada de 5 V.
  R: -3 dB.
• Un filtro pasivo paso bajo se forma colocando en:
  R: En serie a la fuente una resistencia y un capacitor.
• Calcular la resistencia de un filtro pasivo paso bajo (RC) para una frecuencia de corte de 3.8 kHz utilizando un capacitor de 10 nF.
  R: 4.2 kΩ.

Tipología y Diseño de Filtros

• El filtro Tschebyscheff presenta una respuesta más abrupta que el filtro de Butterworth, optimizando la transición.
  R: Verdadero.
• En la frecuencia de corte del filtro, la amplitud de la señal de salida se reduce a:
  R: 50% de la potencia de entrada.
• Los filtros IIR son implementados por recursión.
  R: Verdadero.
• Un filtro FIR no tiene polos, solo ceros.
  R: Verdadero.
• La zona de transición es el margen existente entre la banda de paso y la banda atenuada.
  R: Verdadero.
• Un filtro eléctrico es un cuadripolo capaz de atenuar determinadas frecuencias del espectro de la señal de entrada y permitir el paso de las demás.
  R: Verdadero.
• Filtro paso alto: Aquel cuya señal de salida es atenuada antes de la frecuencia de corte.
  R: Verdadero.
• El desempeño de los filtros digitales depende de las condiciones ambientales.
  R: Falso.