Método avanzado de filtrado de señal por sí­ntesis de red utilizando los polinomios de Butterworth

Resumen

El filtrado por sí­ntesis de red es un método avanzado en comparación con el método clósico de adaptación de impedancia imagen. El polinomio de Butterworth representa el primero del diseño de filtros por sí­ntesis de red y experimenta una mayor aproximación en la banda pasante, que las que presentan los filtros clósicos, así­ como una mayor atenuación en la banda atenuante, que los elaborados por medio de la adaptación de impedancia imagen. El objeto de la presente investigación es el diseño, simulación e implementación del filtrado de señal por sí­ntesis de red utilizando los polinomios de Butterworth. La metodologí­a aplicada fue de tipo cuantitativa, empí­rica, determiní­stica, inductiva, mixta documental-experimental. Las variables en estudio fueron amplitud y atenuación en función de la frecuencia, pero también se midieron las fases con respecto a la frecuencia. Para la simulación se utilizó software Multisim. También se realizó el montaje fí­sico de dicho circuito eléctrico y se hicieron las pruebas de medición con los equipos de laboratorio, a saber: generador de señal, osciloscopio y voltí­metros, hasta verificar la respuesta de frecuencia tanto en la banda pasante como en la banda atenuante, durante 2 meses. Una vez realizadas las pruebas se obtuvo como resultado que en la banda pasante se presenta una ondulación plana produciendo una buena pendiente de caí­da de 3 dB, en la frecuencia de corte y desde donde presenta una atenuación monótonamente creciente en la magnitud de respuesta. En la respuesta de fase se observa un comportamiento bastante lineal con cierto retardo de tiempo que lo sitíºa con mayor aproximación de filtrado al ideal que los que se obtienen por la teorí­a clósica de filtrado, pero en desventaja en comparación con otros polinomios por el método de filtrado por sí­ntesis de red. Se concluye que la pendiente de caí­da en la frecuencia de corte es de una mayor pendiente que la obtenida en la teorí­a clósica de adaptación de impedancia, en el mismo orden de filtro, que fue n=3.Se recomienda desarrollar otras investigaciones con nuevos polinomios tales como el de Chebishev, Legendre, Bessel, Elipticos, Hermite, entre otros, para contrastar respuestas en amplitud y fases de acuerdo a los requerimientos particulares del diseño de filtros.