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Filtro 741 Rechaza Rango (ART667S)

Si usted necesita eliminar una señal de cierta frecuencia en un circuito y esta señal está en la pista de audio, una de las soluciones más simples consiste en el empleo de un amplificador 741. Vea en este artículo cómo hacerlo con facilidad en una configuración que puede ser de gran utilidad.

No hay límite para lo que un amplificador operacional 741 puede hacer, de ahí su gran popularidad aún hoy, aunque sea un componente relativamente antiguo.

Entre las muchas aplicaciones importantes para este componente tenemos los filtros.

Como seguidor de tensión (ganancia unitaria) obtenemos los mayores factores Q (factor de selectividad) y también la posibilidad de llegar más cerca de su límite de frecuencia, que es 1 MHz.

El circuito que presentamos en este artículo es de un filtro que rechaza una sola frecuencia que depende del doble T.

Para los valores indicados en el diagrama esta frecuencia está muy cerca de 1 kHz, pero existen otros valores que pueden ser muy interesantes en aplicaciones prácticas.

Una frecuencia que en especial deseamos eliminar de nuestros circuitos de audio es la de 60 Hz de la red de energía.

Con valores apropiados se puede hacer con este circuito, eliminándose, por ejemplo, roncos en amplificadores telefónicos, en cables de micrófonos, etc.

El circuito tiene un consumo muy bajo de corriente, pudiendo ser alimentado con baterías comunes. Su impedancia de entrada es muy alta y su impedancia de salida baja.

 

Características:

Tensión de alimentación: 9 + 9 V

Corriente consumida: 5 mA (tip)

Frecuencia para los valores del proyecto: 1 000 Hz (aprox.)

Frecuencias de funcionamiento posibles: 10 a 1 000 000 Hz

Impedancia de entrada: mayor de 1 M ohms

Impedancia de salida: 150 ohmios

 

En la entrada no inversora del amplificador operacional 741 conectamos un doble T que trabaja con la señal realimentada desde la salida.

Esta red proporciona una fuerte retroalimentación negativa en la frecuencia de resonancia, lo que reduce la ganancia del amplificador en muchos dB.

De esta forma, las señales que están fuera de la frecuencia sintonizada logran llegar al circuito, donde pasan con una alteración de impedancia, ya que la ganancia de tensión es unitaria.

El resultado, en realidad, es una buena ganancia de potencia, pues la entrada del circuito es de alta impedancia y la salida de baja impedancia.

Los valores de la doble T deben elegirse de acuerdo con la frecuencia a ser bloqueada. Tenemos entonces las siguientes fórmulas a considerar:

 


 

 

Los capacitores C4 y C5 desacoplan la fuente de alimentación, que debe ser simétrica.

Podemos usar dos baterías de 9 V o una configuración más elaborada, como la mostrada figura 1.

 

Figura 1 - Fuentes simétricas para el circuito
Figura 1 - Fuentes simétricas para el circuito

 

El capacitor C6 acopla la señal que pasa por el circuito a la entrada de otras etapas o de un amplificador de audio.

En la figura 2 tenemos el diagrama completo de este simple filtro.

 

Figura 2 - Diagrama completo del filtro
Figura 2 - Diagrama completo del filtro

 

 

En la figura 3 tenemos la disposición de los componentes en una placa de circuito impreso. El circuito integrado 741 debe colocarse preferiblemente en un zócalo DIL de 8 patillas.

Los capacitores pueden ser tanto cerámicos como de poliéster.

Los resistores son todos de 1/8 W con un 5% o más de tolerancia para aplicaciones menos críticas.

Para aplicaciones más críticas tanto los capacitores como los resistores deben ser de precisión.

La sustitución de R3 por un trimpot de 10 k ohmios permite la sintonización del filtro en un rango limitado. Sin embargo, a medida que la relación entre R3 y los demás resistores huye de lo establecido por las fórmulas, también hay cambios en la selectividad.

La mejor manera de probar (y ajustar) el filtro consiste en conectarlo a un osciloscopio y un generador de audio, como muestra la figura 4.

 

Figura 4- Ajuste con el osciloscopio
Figura 4- Ajuste con el osciloscopio

 

 

La variación de la frecuencia del generador tendremos la respuesta del filtro con el cambio de la amplitud de la señal visualizada en el osciloscopio.

Para utilizar debemos recordar que la intensidad máxima de la señal de entrada no puede superar la tensión de alimentación, y que en la salida tenemos una baja impedancia.

 

Semiconductores:

CI1 - 741 - circuito Integrado amplificador operacional

 

Resistores:

R1, R2 - 15 k ohms

R3 - 7,5 k ohms (o dos de 15 k ohmios en paralelo)

 

Capacitores:

C1, C2 - 10 nF - poliéster o cerámicos

C3 - 22 nF - poliéster o cerámico

C4, C5 - 100 nF - poliéster o cerámicos

C6 - 10 nF a 470 nF - poliéster o cerámico (según la frecuencia de operación)

 

Varios:

Placa de circuito impreso, zócalo DIL para el integrado, fuente de alimentación, hilos, soldadura, etc.

 

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