Filtros SAW – como funcionam (ART4224)

Os filtros SAW são componentes utilizados em uma infinidade de aplicações que envolvem sinais de RF até 3 GHz, encontramos em controles remotos, receptores de satélites, seletores de TV analógica, etapas de FI, osciladores, geologia (sensores de terremotos), etc. Veja neste artigo como eles funcionam.

ART2049S

SAW é o acrônimo para Surface Acoustic Wave, ou onda acústica superficial traduzindo para o português. Este tipo de onda acústica ou mecânica que se propaga pela superfície de um material dá origem a um tipo de filtro que encontra amplas aplicações em eletrônica. O Filtro SAW ou SAW Filter. Este componente consiste numa base piezoelétrica em que são gravadas tiras de metal de forma entrelaçada consistindo nos eletrodos de entrada e saída dos sinais. Quando um sinal é aplicado ao dispositivo ele gera ondas acústicas que se propagam pelo dispositivo induzindo na saída um sinal, conforme mostra a figura 1.

 

Figura 1 – Princípio de funcionamento
Figura 1 – Princípio de funcionamento

 

Quando um sinal de RF é aplicado ele faz com que os eletrodos atuem sobre a base de material digital de modo a criar uma onda superficial (SAW) que se propagada em direção aos outros eletrodos.

Quando essas ondas atingem o outro eletrodo, formado por tiras condutoras é gerado um sinal elétrico de mesma frequência.

Como a velocidade de propagação de um sinal acústico é muito menor que a velocidade de um sinal elétrico, mesmo com as pequenas dimensões do chip de material piezoelétrico consegue-se um retardo considerável do sinal que pode ser aproveitado em aplicações eletrônica, principalmente em RF.

As ondas acústicas (mecânicas) que se propagam pela superfície do material também são denominadas Ondas de Rayleigh. Estas ondas também se manifestam em terremotos.

Os componentes principais são os filtros que são fabricados para aplicações na faixa de RF que vai de algumas dezenas de quilohertz até 3 GHz tipicamente.

Na figura 2 temos o aspecto de um chip típico de um filtro SAW.

 

 

Figura 2 – O chip de filtro SAW
Figura 2 – O chip de filtro SAW

 

 

Na figura 3 temos um circuito típico de um filtro SAW. Este circuito deixa passar sinais de uma frequência única determinada pelo filtro.

 

Figura 3 – Um circuito de aplicação
Figura 3 – Um circuito de aplicação

 

 

No circuito indicado o filtro deixa passar sinais de uma frequência única funcionando como um sintonizador passivo.

Uma aplicação importante para este tipo de filtro é em controles remotos do tipo usado em portões de garagem em que o sinal recebido passa para um filtro desse tipo, conforme mostra o exemplo da figura 4.

 

Figura 4 – Receptor com filtro SAW de 433 MHz para controle remoto
Figura 4 – Receptor com filtro SAW de 433 MHz para controle remoto

 

 

Na figura temos um pequeno módulo que tem na sua parte de sintonia este tipo de filtro, capaz de proporciona uma boa seletividade suficiente parta atender a aplicação que é menos críticas e assim receber os sinais codificados emitidos.

Uma característica que deve ser levada em conta no uso desses filtros é a sua sensibilidade as variações da temperatura. Como calor a frequência de ressonância diminui, o que deve ser previsto em algumas aplicações com a adição de componentes externos.

Este tipo de filtro também tem sua seletividade diminuída em frequências acima de 1,5 GHz.

 

 

 

 


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