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12/04/2009 #1
Visitante


Filtros selectivos de frecuencias
Hola, queria saber como funcionan los filtros selectivos de frecuencias formados por 2 capacitores en paralelo, uno de alto valor de capacidad y otro pequeñito , lo que no entiendo es porque se coloca el pequeño ? si alguien puede explicarme desde ya muchas gracias ! saludos
12/04/2009 #2

Avatar de Dr. Zoidberg

Re: Filtros selectivos de frecuencias
pabloaltamirano dijo:
Hola, queria saber como funcionan los filtros selectivos de frecuencias formados por 2 capacitores en paralelo, uno de alto valor de capacidad y otro pequeñito , lo que no entiendo es porque se coloca el pequeño ? si alguien puede explicarme desde ya muchas gracias ! saludos
Depende de para que sea de lo que estas hablando.
Si te referís a los capacitores de una fuente de alimentación, con valor de varios miles de microfaradios en paralelo con alguno pocos nanofaradios (tipo 100nF o algo así)...normalmente son completamente al pedo (perdón la expresión), aunque hay algunos delirantes (audiófilos les llaman) que dicen que esos capacitores derivan a masa las altas frecuencias presentes en la linea de alimentación y mejora sustancialmente el sonido que vos escuchas, pero eso es una mentira del tamaño de una casa, por que seguro que ninguno de ellos ha modelado un electrolítico de varios miles de microfaradios y hubiera visto lo que sucede en realidad.
Ahora, si tenes circuitos de RF involucrados (transmisores, receptores, osciladores, etc), ahí si son una necesidad para hacer lo de antes.

En cualquier otro caso, explicá mejor que es lo que querés saber.

Saludos!
12/04/2009 #3
Visitante


ezaballa gracias por tu comentario, esto es lo que me han comentado, lo que hace el capacitor de pequeño valor(nanofaradios) es aumentar la frecuencia de resonancia del capacitor de alto valor de capacidad ( 10000 micro aprox) y de esta forma se filtran mas armonicas, pero,,,, como es que lo hace ? eso es lo que no entiendo saludos
12/04/2009 #4

Avatar de Dr. Zoidberg

pabloaltamirano dijo:
ezaballa gracias por tu comentario, esto es lo que me han comentado, lo que hace el capacitor de pequeño valor(nanofaradios) es aumentar la frecuencia de resonancia del capacitor de alto valor de capacidad ( 10000 micro aprox) y de esta forma se filtran mas armonicas, pero,,,, como es que lo hace ? eso es lo que no entiendo saludos
Ya que te han dicho que "aumenta la frecuencia de resonancia del capacitor de alto valor de capacidad para que filtre más armónicas", preguntales a que valor la aumenta y cual es la inductancia de ese capacitor tan grande. También preguntale si la resonancia sobre la que trabaja el capacitor mas pequeño es resonancia serie o resonancia paralelo.

Solamente con esos datos, que supuestamente conocen, podemos saber matemáticamente si es cierto lo que dicen o es mentira.

Saludos!
12/04/2009 #5

Avatar de Eduardo

pabloaltamirano dijo:
... esto es lo que me han comentado, lo que hace el capacitor de pequeño valor(nanofaradios) es aumentar la frecuencia de resonancia del capacitor de alto valor de capacidad ( 10000 micro aprox) y de esta forma se filtran mas armonicas, pero,,,, como es que lo hace ? eso es lo que no entiendo saludos
Tu amigo no tiene idea de lo que dice y es tan bestia que ni lo sospecha.
13/04/2009 #6
Visitante


jajaja bueno le he preguntado y dice que ustedes no tienen idea y se rie, entonces le pedi que me escribiera(teoricamente) como explicarles a ustedes y me mando esto:

"suponganse 2 cajas negras A y B en la caja A tenemos una alterna y una continua superpuestas,
y queremos que solamente pase a la caja B la continua,entonces hacemos un filtro, colocando un capacitor a masa entre las dos cajas, de esta forma la alterna se va a masa, y la continua pasa a la caja B , el valor del capacitor tiene que ser grande (ej. 10000 micro, por decir un valor) para asegurarnos que toda la alterna se valla a masa, pero si el valor del capacitor es demasiado grande (ej 25000 micro, por decir un valor mucho mayor) entonces la frecuencia de resonancia disminuye (segun la formula de Fresonancia), y si la frecuencia de la alterna de la caja A es mayor que la Fresonancia entoces el capacitor deja de funcionar como tal y trabaja inductivamente. entonces el capacitor a pesar de ser mayor, caeriamos en un error al pensar que va a filtrar mejor, porque hay que tener en cuenta la Fresonancia ( en un osciloscopio veriamos que la alterna pasa a la caja B, y no es lo que queriamos )
Entonces la pregunta que nos hacemos es: como aumentar la Fresonancia (en una grafica de la impedancia en funcion de la frecuencia, la Fresonancia se mueve a la derecha) , para filtrar mas armonicas, sin aumentar la capacidad y tener este problema de que la frecuencia de la alterna de A sea mayor que la Fresonancia, y solo pase a la caja B la continua,,,,,, y la respuesta es colocando un capacitor en paralelo de pequeño valor de capacidad (ej. 100 micro ) y esto se llama filtro selectivo."

Les digo que a mi me convence lo que dice porque parece estar bastante convencido,(ademas es ingeniero electronico y yo recien empiezo con esto) pero no entiendo el funcionamiento de el capacitor chiquito , porque corre la frecuencia de resonancia? , como lo hace? 2 capacitores en paralelo no suman sus capacidades? porque no aumenta la capacidad entonces? porque se llama filtro selectivo? que selecciona? ... etc
me quedan muchas cosas poco claras, si alguno tiene alguna respuesta..... muchas gracias ! saludos !
13/04/2009 #7

Avatar de Dr. Zoidberg

pabloaltamirano dijo:
jajaja bueno le he preguntado y dice que ustedes no tienen idea y se rie, entonces le pedi que me escribiera(teoricamente) como explicarles a ustedes y me mando esto:

"suponganse 2 cajas negras A y B en la caja A tenemos una alterna y una continua superpuestas,
y queremos que solamente pase a la caja B la continua,entonces hacemos un filtro, colocando un capacitor a masa entre las dos cajas, de esta forma la alterna se va a masa, y la continua pasa a la caja B , el valor del capacitor tiene que ser grande (ej. 10000 micro, por decir un valor) para asegurarnos que toda la alterna se valla a masa, pero si el valor del capacitor es demasiado grande (ej 25000 micro, por decir un valor mucho mayor) entonces la frecuencia de resonancia disminuye (segun la formula de Fresonancia), y si la frecuencia de la alterna de la caja A es mayor que la Fresonancia entoces el capacitor deja de funcionar como tal y trabaja inductivamente. entonces el capacitor a pesar de ser mayor, caeriamos en un error al pensar que va a filtrar mejor, porque hay que tener en cuenta la Fresonancia ( en un osciloscopio veriamos que la alterna pasa a la caja B, y no es lo que queriamos )
Entonces la pregunta que nos hacemos es: como aumentar la Fresonancia (en una grafica de la impedancia en funcion de la frecuencia, la Fresonancia se mueve a la derecha) , para filtrar mas armonicas, sin aumentar la capacidad y tener este problema de que la frecuencia de la alterna de A sea mayor que la Fresonancia, y solo pase a la caja B la continua,,,,,, y la respuesta es colocando un capacitor en paralelo de pequeño valor de capacidad (ej. 100 micro ) y esto se llama filtro selectivo."
Mirá Pablo, el fenómeno de la resonancia (y su frecuencia asociada) requiere NO SOLO de un capacitor para existir, sino también de UN INDUCTOR (y agregale una resistencia si querés). Si no me explica de sonde sale el inductor para que haya resonancia, voy a tener que pensar que lo que dice Eduardo es cierto
Por otra parte, hay que saber de que frecuencias estamos hablando, pero a juzgar por los valores de los capacitores, pintan que son para filtrado de una fuente de alimentación, y si ese es el caso...entences está hablando tonteras.

Saludos!
14/04/2009 #8
Visitante


ezeballa, no hace falta agregar un inductor, si ves el circuito equivalente del capacitor, lleva un inductor en serie , por lo cual si aumenta la frecuencia aplicada al capacitor, superada la Fresonancia, el capacitor se comporta como inductor,,,,, por eso creo que esta bien lo que me han comentado, saludos
14/04/2009 #9

Avatar de Eduardo

pabloaltamirano dijo:
jajaja bueno le he preguntado y dice que ustedes no tienen idea y se rie, entonces le pedi que me escribiera(teoricamente) como explicarles a ustedes y me mando esto:
"suponganse 2 cajas negras A y B en la caja A tenemos una alterna y una continua superpuestas,
Pero que es ese lenguaje de “tenemos dos cajas negras A y B …”? Con que estudiaba teoria de circuitos este tipo? Con la revista de Utilisima?

y queremos que solamente pase a la caja B la continua,entonces hacemos un filtro, colocando un capacitor a masa entre las dos cajas, de esta forma la alterna se va a masa, y la continua pasa a la caja B , el valor del capacitor tiene que ser grande (ej. 10000 micro, por decir un valor) para asegurarnos que toda la alterna se valla a masa, pero si el valor del capacitor es demasiado grande (ej 25000 micro, por decir un valor mucho mayor) entonces la frecuencia de resonancia disminuye (segun la formula de Fresonancia),
Hasta ahi estamos de acuerdo.
La inductancia serie en condensadores es de nanoHenrys. Seamos generosos y supongamos que tenemos un condensador de 10000uF con una ESL de 1uH.
Eso me da que la frecuencia de resonancia es de fo=1/(2pi*raiz(LC))=1.59kHz

Ahora pruebo con uno de 25000uF y supongamos que por ser mas grande fisicamente su ESL es de 2uH (valor enooorme).
Eso da: fo=711Hz
Como no podia ser de otra manera, la fo es mas baja. Solo que no tanto como pensabamos que iba a ser al usar un condensador 2.5 veces mas grande y del doble de ESL.

y si la frecuencia de la alterna de la caja A es mayor que la Fresonancia entoces el capacitor deja de funcionar como tal y trabaja inductivamente. entonces el capacitor a pesar de ser mayor, caeriamos en un error al pensar que va a filtrar mejor, porque hay que tener en cuenta la Fresonancia ( en un osciloscopio veriamos que la alterna pasa a la caja B, y no es lo que queriamos )
La impedancia del circuito LC varia de esta forma (@ 25000uF, 2uH)

Pasada la frecuencia de resonancia no significa que por ser el comportamiento inductivo no filtra mas. Porque mientras a una frecuencia su impedancia siga siendo bastante menor que la de la caja B continuara sirviendo.
No obstante... estamos en problemas Chapulin.

Entonces la pregunta que nos hacemos es: como aumentar la Fresonancia (en una grafica de la impedancia en funcion de la frecuencia, la Fresonancia se mueve a la derecha) , para filtrar mas armonicas, sin aumentar la capacidad y tener este problema de que la frecuencia de la alterna de A sea mayor que la Fresonancia, y solo pase a la caja B la continua,,,,,, y la respuesta es colocando un capacitor en paralelo de pequeño valor de capacidad (ej. 100 micro ) y esto se llama filtro selectivo."
Jaja! Quien te dijo que la frecuencia de resonancia aumenta? El enano que habia dentro de la caja negra?

Si tenes un condensador con una inductancia en serie, su impedancia es Z=j(wL-1/(wC))
Si a eso le pongo un condensador ideal Cp en paralelo la impedancia total sera:
Z=1/(jwCp+jwC/(1-w^2*LC))

Donde la resonancia sigue estando en la misma frecuencia, solamente que como ahora el circuito es de 3er orden tenemos una evolucion mas compleja.
Si el nuevo condensador es de 100u, la impedancia 'ideal' varia asi:


Si se consideran elementos mas reales, donde tambien se tiene una resistencia serie equivalente y el C de 100u una inductancia serie (se tiene que elegir uno de baja inductancia, digamos 5nH), se suaviza la respuesta y queda algo asi:


Vemos que el efecto es beneficioso, solo que el comportamiento no es el que se creia. La resonancia sigue estando en el mismo lugar, solamente que ahora, a pesar del cabeceo, tenemos impedancia mas baja a alta frecuencia.


Alguno puede pensar: Que me importa que pase con la resonancia, si total sirve!
Elemental Watson... Murphy no falla nunca! Si aplicas un recurso que tenes una idea equivocada de como trabaja, es seguro que lo vas a aplicar mal... y ni te vas a dar cuenta.
El mito es poner el condensador chico pegado al grande, con terminales bien cortos y ya esta. Eso tiene sentido solo en algunos casos particulares. En general hay que tener en cuenta la disposicion del resto del cableado (que en general presenta una inductancia mayor que la del condensador) y ubicar los condensadores astutamente. Ya si le agregamos unos chokesitos donde corresponde habria peligro de orgasmo.

En circuitos de RF, se puede ir mas lejos y jugar con la inductancia de las pistas para mejorar el efecto. Pero esto ya no es para cualquiera!
http://www.cpes.vt.edu/public/showca...capacitors.php


Les digo que a mi me convence lo que dice porque parece estar bastante convencido,(ademas es ingeniero electronico y yo recien empiezo con esto)
Pero ... Que corno importa que quien lo diga este convencido? Importan solo los argumentos que uso para demostrarlo.
Si los argumentos son solidos, es muy probable que tenga razon.
Si son endebles, puede que eso solo valga en algunos casos.
Si son vagos y muuuy generales, entonces no sabe de que esta hablando.

Asi que si alguien esta convencido lo que dice debe ser cierto... Mira vos...
Cuidate, si te agarra un mormon en la calle vas a terminar mormon. Si despues te agarra un harekrishna vas a terminar harekrishna. Por las dudas encerrate en casa el dia de la marcha gay.




PD:
Hay una pagina (en ingles) que se dedica a coleccionar "Escandalos en Teoria Electromagnetica" (Scandals in Electromagnetic Theory http://www.ivorcatt.com/28scan.htm) y tiene una seccion llamada: Sinsentidos acerca de la llamada "frecuencia de autoresonancia" de un capacitor. (Nonsense about so-called “self-resonant frequency” of a capacitor http://www.ivorcatt.com/2603.htm)
14/04/2009 #10

Avatar de Dr. Zoidberg

pabloaltamirano dijo:
ezeballa, no hace falta agregar un inductor, si ves el circuito equivalente del capacitor, lleva un inductor en serie , por lo cual si aumenta la frecuencia aplicada al capacitor, superada la Fresonancia, el capacitor se comporta como inductor,,,,, por eso creo que esta bien lo que me han comentado, saludos
Te iba a contestar sobre la "inductancia propia" de los capacitores, pero visto el detalle puesto por Eduardo...acá me quedo.

Saludos!
14/04/2009 #11
Visitante


jajaja bueno ezavalla, parece que yo tambien me quedo acá, eduardo me apabulló con su respuesta y me va a costar varios dias entenderlo, si es que lo logro! .... la conclusion es que el capacitor pequeño en paralelo no sirve practicamente para nada ? si lo quitamos no hay gran diferencia en el fltrado de la alterna ? saludos y gracias por molestarse en responder, aunque ahora tengo mas lios que antes!
14/04/2009 #12

Avatar de Eduardo

pabloaltamirano dijo:
.... la conclusion es que el capacitor pequeño en paralelo no sirve practicamente para nada ? si lo quitamos no hay gran diferencia en el fltrado de la alterna ? ...
No pibe, la conclusion es que no sirve paralelear condensadores a lo pavote.

Porque hay situaciones donde no pasa nada y situaciones donde hace falta. Pero tenes que saber reconocer cuando hace falta, que tipo de condensador poner y donde ponerlo.
19/04/2009 #13
Visitante


bueno al final le pregunte a mi amigo el ingeniero la respuesta porque me queria sacar la duda , pense que me hiba a mandar una respuesta muy compleja como la que hizo eduardo pero me sorprendi al escucharla, no era muy dificil ....me dijo : "el capacitor grande filtra bajas frecuencias y el chiquito las altas"
estem...¿ eso es todo? le pregunte.....y le envie el analisis que habia echo eduardo y me contesto:
" jajaja, la electronica es simple , el que no la entiende la complica "
otra vez me sorprendio la respuesta corta, saludos a los foristas
19/04/2009 #14

Avatar de Eduardo

pabloaltamirano dijo:
bueno al final le pregunte a mi amigo el ingeniero la respuesta porque me queria sacar la duda , pense que me hiba a mandar una respuesta muy compleja como la que hizo eduardo pero me sorprendi al escucharla, no era muy dificil ....me dijo : "el capacitor grande filtra bajas frecuencias y el chiquito las altas"
En donde quedo su "explicacion" del corrimiento de resonancia

Ahora cambio por un sintetico "el capacitor grande filtra bajas frecuencias y el chiquito las altas". Solo le falta entender el proceso para entender cuando,con que, y donde hacer el paralelo. Sera su debut haciendo las cosas bien.

estem...¿ eso es todo? le pregunte.....y le envie el analisis que habia echo eduardo y me contesto:
" jajaja, la electronica es simple , el que no la entiende la complica "
otra vez me sorprendio la respuesta corta, saludos a los foristas
- Si tu amigo es incapaz de calcular la impedancia de un condensador en paralelo con una inductancia+condensador, entonces lo mas elaborado que puede hacer en electronica es calcular R*I. Es logico que todo le parezca sencillo.
- Si inventa comportamientos y si las cosas salen mal , sin hacer ningun tipo de razonamiento inventa otros . Es logico que todo le parezca sencillo.
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