Dudas con instrumental en Multisim

[Electromedicina]

Esto ya te lo comenté en mensajes anteriores y por lo visto hay fallos en tu memoria a corto plazo.

Entre que es nuevo, he mirado muchas cosas y he hablado con varias personas, si tengo un lío grande. Pero poco a poco me iré aclarando

ecuencia de corte cuando cae 3dB es referida a la ganancia en la banda de paso, no referida al nivel que se te antoje.
Ahi los valores están mal calculados porque la fc del pasaalto son 30Hz y del pasabajo 13Hz --> conectados en cascada sale lo que muestra el Multisim. Recalculá para un pasaalto de 10..20Hz y un pasabajo de 500...1000Hz , poniendo primero el pasaaltos.

Vale, re haré los calculos. Pero lo que quiero saber es si como muestro en el dibujo y te dije, puedo averiguar que tengo bien las frecuencias de corte?

Y lo ultimo que quier preguntar y ya quiero ver si tengo todo para empezar a trabajar por mi cuenta, como averiguo las caracteristicas de cada filtro?

"Filtros" en electrónica hay de características muy diferentes, vos necesitás uno sencillo de ciertas caracteristicas, no cualquiera.

Me refiero a lo que dices aquí, es que me leí cosas y bueno, no hay mucha información, igualmente creo que sé por donde buscar.

Perdona mi torpeza e ignorancia, por algo debo empezar. igualmente agradezco que me respondieras, ahora tengo muchas más cosas claras, solo tengo esas dudas y ya está, el resto te lo entiendo perfectamente porque hubo cosas que no tuve en cuenta desde el inicio y me aclaraste.

Muchas gracias

 

[Eduardo]

.....
Vale, re haré los calculos. Pero lo que quiero saber es si como muestro en el dibujo y te dije, puedo averiguar que tengo bien las frecuencias de corte?

Fijate en este Bode:

La ganacia en la banda de paso son aprox 9dB --> por lo tanto las frecuencias de corte inferior y superior estarán a los 9-3=6dB que corresponden aprox a 10Hz y 1300Hz.

Y lo ultimo que quier preguntar y ya quiero ver si tengo todo para empezar a trabajar por mi cuenta, como averiguo las caracteristicas de cada filtro?

Para el tipo de filtros que tenés en mente con el diagrama de Bode y respuesta al escalón.

Me refiero a lo que dices aquí, es que me leí cosas y bueno, no hay mucha información, igualmente creo que sé por donde buscar.

Filtros hay de muchos tipos y es un tema denso, si buscás respuestas de 1/2 página o un video podés encontrar respuestas a casos particulares, pero nada que cubra decentemente el tema.
Googleá por libros con títulos que contengan palabras tipo Analog Digital Filter Design

Hay uno que tengo en papel: Digital Filter Designer's Handbook - Britton Rorabaugh
No es gran cosa pero te hace una pasada por diferentes tipos de filtros analógicos y digitales.

Saludos.

 

[Electromedicina]

Vale muchas gracias, esto era lo último que me faltaba, un saludo y de verdad gracias por la ayuda

 

[Electromedicina]

Esto estaría bien? Filtro pasabajos de 500 hz

 

[Eduardo]

No.

Empecemos con la frecuencia de corte teóricade ese filtro: fc = 1/(2*pi*R*C) = 30Hz Si lo medido da muy diferente algo pasa...

Ahora, siempre teóricamente, vos colgás un amplificador con ganancia 11 --> 20*log(11) = 20.8dB y medís a la salida, así que a tu frecuencia de corte la tenés que buscar en la intersección con 20.8 - 3 = 17.8dB


Gráficamente no hacés grandes cálculos: Ves la ganancia en la banda de paso y ves cuando baja 3dB.
Lo que hiciste fue ver cuando baja a 3dB, que no es lo mismo.

 

[Electromedicina]

Perdón, quería decir de 30 no de 500 hz, me he equivocado arriba.

Igualmente sigue estando mal?

Ahora, siempre teóricamente, vos colgás un amplificador con ganancia 11 --> 20*log(11) = 20.8dB y medís a la salida, así que a tu frecuencia de corte la tenés que buscar en la intersección con 20.8 - 3 = 17.8dB

A ver si me entero, o sea para que este bien con amplificadores debo de hacerlo en el rango de 20*log(Ganancia) ?

Gráficamente no hacés grandes cálculos: Ves la ganancia en la banda de paso y ves cuando baja 3dB.
Lo que hiciste fue ver cuando baja a 3dB, que no es lo mismo

Esto no lo entiendo bien, lo que supuse fue que cuando da -3dB si me salen las frecuencias que calculé como veo en el dibujo. Hice el filtro pasa altos de 500 hz y correspondia a lo mismo.


Disculpa, me confundí arriba al decirte lo de los 500 hz porque ando trabajando con ambos por separado



Ves, este es el de +/- 500 hz

 

[Eduardo]

Perdón, quería decir de 30 no de 500 hz, me he equivocado arriba.

Igualmente sigue estando mal?

La imagen que subiste ahora es la misma de antes. El filtro es de 30Hz, lo que hacés mal es la medición.
Además, te conviene hacer el Bode entre 1 y 1kHz para medir mejor.

A ver si me entero, o sea para que este bien con amplificadores debo de hacerlo en el rango de 20*log(Ganancia) ?

Eso es nada mas que la conversión de la ganancia de tensión a decibeles. Si fuera ganancia de potencia sería 10*log(Gp)

Esto no lo entiendo bien, lo que supuse fue que cuando da -3dB si me salen las frecuencias que calculé como veo en el dibujo. Hice el filtro pasa altos de 500 hz y correspondia a lo mismo.

Primero tenés que medir los dB en la banda de paso y después cuando está -3dB por debajo. Esto ya te lo dije, pero como decía Alejandro Magno: "Es mas fácil conquistar un imperio que cambiar una costumbre"

En la bibliografía vas a encontrar muchas gráficas de ejemplo a -3dB absolutos, pero eso es porque en esos ejemplos la ganancia en la banda de paso es 1 (0dB)

............................

Ves, este es el de +/- 500 hz

Es el mismo de antes.

 

[Electromedicina]

Disculpa... te adjunto ahora si la de 30 hz


La otra si te voy a insistir que es la de 500 hz o lo estoy usando mal, que es lo que pregunté anteriormente y donde tuve problemas



Lo de 1 a 1khz lo anoto.

Eso es nada mas que la conversión de la ganancia de tensión a decibeles. Si fuera ganancia de potencia sería 10*log(Gp)

esto igual

Primero tenés que medir los dB en la banda de paso y después cuando está -3dB por debajo.

Yo siempre he pensado que se tenia que ver a partir de los 3dB o eso pensaba yo (Que son -3dB al final, parece) , no entiendo lo de medir la banda de paso. Con medir te refieres a la formula logaritmica de decibelios?

La di muy de pasada Yo sé que puedo sonar muy bruto, pero yo di cosas muy limitadas (me he dado cuenta a raíz de todo este hilo) y ni me pensé que esto era todo tan amplio.. disculpa mis profesores no quieren explicarme lo que me falta y me asignaron a alguien que nunca dió nada de electrónica para realizar un proyecto, me estoy intentando buscar la vida y veo que me dieron muy pocas herramientas para hacer eso ni me dijeron que habia conceptos que no dimos.

Yo valoro mucho esto, y si se me olvidan cosas a veces pero porque busco mucha información, los filtros no es lo único que tengo que hacer, pero es lo que me está dando más problemas porque cuando me meti ha hacerlos me di ceunta de que no era solo calcular el filtro y la composición, era que había alising, que podías hacer muchisimos tipos de filtros, que no solo se mira los de los dB y ya, y un largo etc. Para que te hagas una idea el bode lo toqué 3 veces en todo mi estudio, y cuando pregunté que me habían quedado dudas, me contestaban muy vagamente y que tenían que seguir la clase porque no tenía más importancia.

En fin, siento sonar muy principiante pero es que lo soy. Agradezco mucho la ayuda, y cuando más me explican, más aprendo. Si tengo que preguntar 50 veces pareciendo un ignorante, voy a hacerlo porque quiero aprender, no dudes de que busque información por todos lados porque lo intenté hacer lo mejor que pude y lo sigo intentando. Así que disculpa si te he molestado con algo. Ojala hubiera un libro para gente bruta, pero no ha sido el caso.


Un saludo, y sigo agradeciendo la ayuda que me dan.

 

[Eduardo]

Disculpa... te adjunto ahora si la de 30 hz

OMG Es siempre el mismo error, buscás la frecuencia de corte donde leés -3dB .

Nuevamente, tu filtro no tiene ganancia 1 (0dB) sino 11 (20.8dB) , por lo tanto a la frecuencia de corte la tenés que buscar en 17.8dB

Ese filtro tiene fc = 1/(2*pi*100*3.3u) = 480Hz

La otra si te voy a insistir que es la de 500 hz o lo estoy usando mal, que es lo que pregunté anteriormente y donde tuve problemas

Lo estás usando mal.

Yo siempre he pensado que se tenia que ver a partir de los 3dB o eso pensaba yo (Que son -3dB al final, parece) , no entiendo lo de medir la banda de paso.

En un pasabajo normalizado de 1er orden (esto es ganancia 1 y fc=1rad/s):

La ganancia en la banda de paso acá es 1 (0dB) , pero en tu caso la ganancia es 11 (20.8db) , es la misma curva pero levantada 20.8dB.
En la gráfica de Multisim tenés que buscar 17.8dB no -3dB

Con medir te refieres a la formula logaritmica de decibelios?

Esa fórmula es una conversión de unidades, no una medición.

Me refiero a que pases el cursor a frecuencias bajas y leas los decibeles de ganancia.

La di muy de pasada Yo sé que puedo sonar muy bruto, pero yo di cosas muy limitadas (me he dado cuenta a raíz de todo este hilo) y ni me pensé que esto era todo tan amplio.. disculpa mis profesores no quieren explicarme lo que me falta y me asignaron a alguien que nunca dió nada de electrónica para realizar un proyecto, me estoy intentando buscar la vida y veo que me dieron muy pocas herramientas para hacer eso ni me dijeron que habia conceptos que no dimos.

Eso pasa cuando no se le puede asignar al tema el tiempo requerido ni a los temas previos necesarios porque los considerados importantes en la carrera son otros. Así que el resultado forzosamente será malo y cada uno tendrá que rebuscárselas como pueda el día que lo necesite.

Yo valoro mucho esto, y si se me olvidan cosas a veces pero porque busco mucha información, los filtros no es lo único que tengo que hacer, pero es lo que me está dando más problemas porque cuando me meti ha hacerlos me di ceunta de que no era solo calcular el filtro y la composición, era que había alising, que podías hacer muchisimos tipos de filtros, que no solo se mira los de los dB y ya, y un largo etc. Para que te hagas una idea el bode lo toqué 3 veces en todo mi estudio, y cuando pregunté que me habían quedado dudas, me contestaban muy vagamente y que tenían que seguir la clase porque no tenía más importancia.

Para empezar, mas que tratar de resolver este problema en concreto, te sugiero que te busques algún libro de filtros que al final de cada capítulo incluya ejercicios (por ejemplo: "Design of Analog Filters" de Schaumann) .
No se trata de leerlo como una novela sino de leer el capítulo de interés y al final, como autoexamen, resolver/simular algún ejercicio.
En realidad no es necesario resolverlo, con que solamente entiendas el enunciado y ver que te saldría vas bien.
Ahora, si hay algunas partes oscuras es porque hay ir unos capítulos mas atrás buscando el significado.
Y si es chino... Hay que buscar otro libro

Ojala hubiera un libro para gente bruta, pero no ha sido el caso.

Los libros "for dummies" eliminan todo concepto matemático y van derecho a la aplicación.
Resultado: Tenés algo que funciona pero no es lo que necesitás y no tenés idea como modificarlo.


Saludos.

 

[Electromedicina]

así?

O sea, creo que ya lo entendi. En filtros pasivos no hace falta calcular el logaritmo de la ganancia porque es un pasivo y no hay amp op, pero en cambio cuando le metes un amplificador operacional debes tener en cuenta que la ganancia mueve los dB de la frecuencia de corte, como con el ejemplo que tú me pusiste, si tengo ganancia 11 por los amplificadores, con la formula de los dB me saldrian 20 dB, si a eso le resto los -3dB de lo que deberia buscar en un activo, me dan 17 dB por lo que el rango de frecuencia de corte andará en los 17 dB, y ahi me cortara, no?

 

[Eduardo]

así?

Ahí lo que tenés es un pasabajo de fc=30Hz y ganancia 3.2 (10dB) en cascada con un pasaaltos de fc=480Hz y ganancia ~1 (0dB)

El pasaltos tiene que ser de 30Hz y el pasa bajo de 480Hz , de esa manera la banda de paso es de 30...480Hz, al revés es pura atenuación.

O sea, creo que ya lo entendi. En filtros pasivos no hace falta calcular el logaritmo de la ganancia porque es un pasivo y no hay amp op,

No es porque sea pasivo sino porque en la banda de paso la ganancia de la etapa es 1 (0dB)

pero en cambio cuando le metes un amplificador operacional debes tener en cuenta que la ganancia mueve los dB de la frecuencia de corte, como con el ejemplo que tú me pusiste, si tengo ganancia 11 por los amplificadores, con la formula de los dB me saldrian 20 dB, si a eso le resto los -3dB de lo que deberia buscar en un activo, me dan 17 dB por lo que el rango de frecuencia de corte andará en los 17 dB, y ahi me cortara, no?

Está bien.
Pero no se qué es lo que entendés por: "y ahi me cortara, no?" porque no es que a partir de ahi "desaparecen" las componentes de de mayor/menor frecuencia sino solamente que a esa frecuencia la ganancia cayó 3dB y en este tipo de filtros se la llama frecuencia de corte.




Un consejo que estoy seguro vas a ignorar, es que con los errores conceptuales que tenés te conviene analizar el comportamiento directamente con las funciones de transferencia, por la sencilla razón que hay pocos cálculos que hacer y es mas fácil "jugar" con los parámetros sin destrozar la respuesta del filtro.

En Proteus es usando las "Laplace Primitives" (no tengo instalado Multisim)

Lo que sigue es un test de 3 fltros cascadeando filtros HP y LP de 30 y 500Hz ganancia 1.
El 1ro son etapas de 1er orden, el 2do Butterworths de 2do orden y el 3ro Butterworths de 3er orden.


Los bodes son bonitos

y te darían ganas de usar siempre órdenes grandes con cortes abruptos, lástima que físicamente se complican, son inestables, los valores de R C son horribles y dependiendo del tipo de señal y lo que se pretenda hacer es peor.

Si a esos filtros les inyecto una onda cuadrada de 30Hz con intenciones de digitalizarla y graficarla, a la salida no voy a tener una cuadrada redondeada sin componente continua como desearía un optimista sino esto:

Aca entraría otra característica a tener en cuenta que es la "velocidad de grupo"

Una ves que esto se aclare un poco recién pasá a la síntesis, porque ahi se te agregan los problemas de los offsets de los operacionales, la ganancia finita, la saturación, el ruido...

Ah... y te quedarán pendientes los filtros digitales

 

[Electromedicina]

Lo que veo es que hay muchas variables para hacer un buen filtro. Ojala tuviera tiempo para estudiarlo, pero me quedan 15 días para entregar una memoria completa sobre una protesis y voy solo por la segunda etapa. Igualmente está muy interesante el tema de filtros y cuando tenga más tiempo si voy a dedicarle para entenderlos mejor, porque aunque haga una memoria del trabajo, va a tener que mejorarse mucho para ser realmente funcional.
Hice el pasabanda cambiando los filtros de posición para que fuera así, y aumentando la ganancia de 11 cada uno. entonces me da cada uno 20 dB, si los sumo me da 40 dB y le resto los -3dB, me quedan 37dB, que es en realidad donde me corta ahora...
Ya me voy enterando de bastante más de lo que sabía al iniciar este hilo, gracias Eduardo.

Voy a intentar terminar mi proyecto estos días, te importa si lo subo a este hilo?

Un saludo y gracias de nuevo.

 

[Eduardo]

Dale, lo mejor es que lo subas a este hilo.

 

[Electromedicina]

He estado mirando topologias de filtros, y hay dos de segundo orden:



Pero no entiendo algo, me dijeron en el instituto que el mejor para equipos medicos era el sallen key, pero parece ser que el MFB es mucho mejor. qué tiene de malo el MFB?

 

[Eduardo]

.....
Pero no entiendo algo, me dijeron en el instituto que el mejor para equipos medicos era el sallen key, pero parece ser que el MFB es mucho mejor. qué tiene de malo el MFB?

Esa pregunta se la tenés que hacer a los del instituto. Decir "el SK es lo mejor para equipos médicos" es una simplificación extrema, como si todos los equipos médicos hicieran lo mismo...

A bajas frecuencias y Q moderados no hay diferencia notable, la elección de uno u otro pasa por que haga falta o no inversión de la salida, si la ganancia debe ser o no unitaria, si la fuente es simple y la entrada unipolar etc etc.
En cambio a altas frecuencias o altos Q , ahi si se comporta mejor el MFB. Pero vamos! si esa mejora no influye debido a lo que se está haciendo...

Resumiendo, la respuesta a afirmaciones generales es: Depende.

 

[Electromedicina]

Ya, realmente .. lo pensé después y es así. Pasa con todos los aparatos, depende del uso y también de lo caro que sea. No tiene sentido poner un instrumental a una señal de ganancia 20, es tirar el dinero.

Ya casi acabo el documento, me faltan únicamente dos apartados !

 

[Electromedicina]

Hola Edu, tengo el documento de la parte electronica. En teoría mi profesora dice que está bien...

 

[Eduardo]

Modificá los valores de R y C en el filtro. Redondeá a valores comerciales pues que se mueva un 10% la frecuencia de corte no afecta.
Además, estás diseñando como si solo tuvieras condensadores de 3.3uF . Eso te puede servir para zafar durante una prueba en protoboard, pero en el informe tienen que figurar valores mas cercanos a los "acostumbrados".
La regla "de facto" y modificable según las necesidades es en las entradas impedancias vistas del orden de 1K y los condensadores lo que dé en función de la frecuencia de corte.
Hacer al revés, fijar el valor del condensador y la R lo que salga no está bien visto porque al operacional sí le importan las corrientes con que trabaja.



Hay una duda que tengo desde el principio pues jamás he medido señales EMG.
Pareciera que das por sentado que la señal leida correspondiente a la activación muscular esta claramente diferenciada en amplitud respecto de la lectura un reposo o cualquier otro estímulo involuntario ¿Es asi?

Porque vía subcutánea supongo que si, pero cutánea tengo mis dudas...

 

[Electromedicina]

Normalicé todos los valores, creo. Pero si te refieres a la de 1k6, se me ha olvidado poner que hay que poner en serie 1k5 y 100 ohms, gracias por avisarme porque se me había pasado puntualizarlo. Los valores de 3.3uF por desgracia, no puedo modificarlos debido a que en la tienda donde compre los capacitores, no tenían mucho donde elegir, y tuve que optar por elegir ese y de ahi calcular la resistencia, que si que había.

Tengo que dar las cosas por sentadas, no he podido medir nada en la vida real por falta de material, asi que solo es orientativo mi proyecto, por desgracia. Pero hasta donde yo tengo entendido (Está explicado también ahí, creo) el cuerpo tiene potenciales de accion que al mover los musculos hacen que las celulas se exciten y creen voltajes mayores que a los del reposo. Cada vez que mueves algun musculo, la mano o lo que sea, tus neuronas están mandando voltaje a los musculos que quieres mover. De por si tienen ya voltaje, pero aumenta al crear algun movimiento.

La regla "de facto" y modificable según las necesidades es en las entradas impedancias vistas del orden de 1K y los condensadores lo que dé en función de la frecuencia de corte.

Aquí te refieres a que por eso deben elegirse primero las resistencias, no?.

Tengo unas dudas sobre los filtros, hice una investigación sobre ellos, pero no sé si está bien del todo. Me pasa lo mismo con los intrumentales. Viste algo sacado de lugar?

 

[Eduardo]

Normalicé todos los valores, creo. Pero si te refieres a la de 1k6, se me ha olvidado poner que hay que poner en serie 1k5 y 100 ohms, gracias por avisarme porque se me había pasado puntualizarlo. Los valores de 3.3uF por desgracia, no puedo modificarlos debido a que en la tienda donde compre los capacitores, no tenían mucho donde elegir, y tuve que optar por elegir ese y de ahi calcular la resistencia, que si que había.

Claro, pero tenés que aclarar que por problemas de suministro se implementará asi. Si no, parece que son los correctos desde el punto de vista eléctrico.

Tengo que dar las cosas por sentadas, no he podido medir nada en la vida real por falta de material, asi que solo es orientativo mi proyecto, por desgracia. Pero hasta donde yo tengo entendido (Está explicado también ahí, creo) el cuerpo tiene potenciales de accion que al mover los musculos hacen que las celulas se exciten y creen voltajes mayores que a los del reposo. Cada vez que mueves algun musculo, la mano o lo que sea, tus neuronas están mandando voltaje a los musculos que quieres mover. De por si tienen ya voltaje, pero aumenta al crear algun movimiento.

Justamente, esa actividad eléctrica está en las células, pero la medición no la hacés en la misma célula sino lejos sobre la piel. Lo que vas a medir es algo atenuado y contaminado de otras actividades. De ahí mi duda.
No he visto, tampoco me he matado buscando, estudios donde tengas disponibles los archivos con las mediciones para tener idea de lo que leerías.
Si he encontrado trabajos con mediciones moviendo un dedo en particular , mano cerrada, abierta etc, pero los datos comienzan una vez empezada la acción -> No sabés cual era la lectura en reposo. Y la verdad... todas las lecturas eran mas o menos parecidas por lo que necesitaban análisis muy elaborados. No eran un filtro analógico y ya está.

Aquí te refieres a que por eso deben elegirse primero las resistencias, no?.

Si

Tengo unas dudas sobre los filtros, hice una investigación sobre ellos, pero no sé si está bien del todo. Me pasa lo mismo con los intrumentales. Viste algo sacado de lugar?

Fuera de lugar nada, solamente los comentarios que te hice y mis dudas respecto a la "limpieza" de la señal leída.