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Filtro 741 Rejeita Faixa (ART1990)

Se você precisa eliminar um sinal de determinada frequência num circuito e este sinal está na faixa de áudio, uma das soluções mais simples consiste no emprego de um amplificador 741. Veja neste artigo como fazer isso com facilidade numa configuração que pode ser de grande utilidade.

Não há limite para o que um amplificador operacional 741 pode fazer, daí a sua grande popularidade ainda hoje, mesmo sendo um componente relativamente antigo.

Dentre as muitas aplicações importantes para este componente temos os filtros.

Como seguidor de tensão (ganho unitário) obtemos os maiores fatores Q (fator de seletividade) e também a possibilidade de chegar mais próximo de seu limite de frequência, que é 1 MHz.

O circuito que apresentamos neste artigo é de um filtro que rejeita uma única frequência que depende do duplo T.

Para os valores indicados no diagrama esta frequência está bem próxima de 1 kHz, mas existem outros valores que podem ser muito interessantes em aplicações práticas.

Uma frequência que em especial desejamos eliminar de nossos circuitos de áudio é a de 60 Hz da rede de energia.

Com valores apropriados isso pode ser feito com este circuito, eliminando-se, por exemplo, roncos em amplificadores telefônicos, em cabos de microfones etc.

O circuito tem um consumo muito baixo de corrente, podendo ser alimentado com baterias comuns. Sua impedância de entrada é muito alta e sua impedância de saída baixa.

 

Características:

Tensão de alimentação: 9+9 V

Corrente consumida: 5 mA (tip)

Frequência para os valores do projeto: 1 000 Hz (aprox.)

Frequências de operação possíveis: 10 a 1 000 000 Hz

Impedância de entrada: maior que 1 M ohms

Impedância de saída: 150 ohms

 

Na entrada não inversora do amplificador operacional 741 ligamos um duplo T que trabalha com o sinal realimentado a partir da saída.

Esta rede proporciona uma forte realimentação negativa na frequência de ressonância, o que reduz o ganho do amplificador em muitos dB.

Desta forma, os sinais que estão fora da frequência sintonizada conseguem chegar ao circuito, onde passam com uma alteração de impedância, já que o ganho de tensão é unitário.

O resultado, na verdade, é um bom ganho de potência, pois a entrada do circuito é de alta impedância e a saída de baixa impedância.

Os valores do duplo T devem ser escolhidos de acordo com a frequência a ser bloqueada. Temos então as seguintes fórmulas a serem consideradas:

 


 

 

Os capacitores C4 e C5 desacoplam a fonte de alimentação, que deve ser simétrica.

Podemos usar duas baterias de 9 V ou então uma configuração mais elaborada, como a mostrada figura 1.

 

   Figura 1 – Fontes simétricas para o circuito
Figura 1 – Fontes simétricas para o circuito

 

O capacitor C6 acopla o sinal que passa pelo circuito à entrada de outras etapas ou de um amplificador de áudio.

Na figura 2 temos o diagrama completo deste simples filtro.

 

Figura 2 – Diagrama completo do filtro
Figura 2 – Diagrama completo do filtro

 

O circuito integrado 741 deve preferivelmente ser instalado num soquete DIL de 8 pinos.

Os capacitores podem ser tanto cerâmicos como de poliéster.

Os resistores são todos de 1/8 W com 5% ou mais de tolerância para aplicações menos críticas.

Para aplicações mais críticas tanto os capacitores como os resistores devem ser de precisão.

A substituição de R3 por um trimpot de 10 k ohms permite a sintonia do filtro numa faixa limitada. No entanto, à medida que a relação entre R3 e os demais resistores foge do estabelecido pelas fórmulas temos também alteração na seletividade.

A melhor maneira de se testar (e ajustar) o filtro consiste em ligá-lo a um osciloscópio e um gerador de áudio, conforme mostra a figura 3.

 

Figura 3 - Ajuste com o osciloscópio
Figura 3 - Ajuste com o osciloscópio

 

Variando-se a frequência do gerador teremos a resposta do filtro com a mudança da amplitude do sinal visualizado no osciloscópio.

Para usar devemos lembrar que a intensidade máxima do sinal de entrada não pode superar a tensão de alimentação, e que na saída temos uma baixa impedância.

 

Semicondutores:

CI1 - 741 - circuito Integrado amplificador operacional

 

Resistores:

R1, R2 - 15 k ohms

R3 - 7,5 k ohms (ou dois de 15 k ohms em paralelo)

 

Capacitores:

C1, C2 - 10 nF – poliéster ou cerâmicos

C3 - 22 nF - poliéster ou cerâmico

C4, C5 - 100 nF – poliéster ou cerâmicos

C6 - 10 nF a 470 nF - poliéster ou cerâmico (conforme frequência de operação)

 

Diversos:

Placa de circuito impresso, soquete DIL para o integrado, fonte de alimentação, fios, solda etc.

 

 

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