Tabla de contenido
Filtros de frecuencia: ecuaciones y fórmulas de filtros activos y pasivos
Filtro de frecuencia:
filtro pasivo
Un tipo de circuito de selección de frecuencia que consta únicamente de componentes pasivos como resistencias, condensadores e inductores.
Filtro de paso bajo:
Pasa las frecuencias de entrada bajas sin atenuación y bloquea las frecuencias altas después de un punto fijo conocido como frecuencia de corte.
Las salidas están conectadas a C y R de los circuitos RC y RL, respectivamente.
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Frecuencia de corte:
La frecuencia a la que la señal de salida es el 70,7% de la señal de entrada se denomina frecuencia de corte, de esquina o de punto crítico y viene dada por
Función de transferencia:
Ambos circuitos de la serie RC y RL tienen la misma función de transferencia.
Tiempo constante:
La constante de tiempo juega un papel importante en la definición de la frecuencia de corte del circuito.
- τ = 1/ωCpara ambos circuitos
- Para τ = circuito L/R RL
- τ = RC para circuito RC
Filtro de paso alto:
Este tipo de filtro elimina los componentes de alta frecuencia de la señal de entrada. El circuito utilizado para HPF es el mismo que para LPF, pero las salidas se llevan a R y L en los circuitos RC y RL respectivamente.
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Frecuencia de corte:
Igual que el filtro de paso bajo.
Función de transferencia:
Cambiar el elemento de salida solo cambia la función de transferencia.
Tiempo constante:
Esto también seguirá siendo el mismo.
- τ = 1/ωCpara ambos circuitos
- Para τ = circuito L/R RL
- τ = RC para circuito RC
Filtro de paso de banda:
Permite un rango fijo de frecuencias y bloquea todos los demás componentes de frecuencia antes y después de esa tolerancia.
Frecuencia central:
centro de la banda de tolerancia para la frecuencia fC es dado por;
Frecuencia de corte:
Un filtro pasabanda tiene dos frecuencias de corte. Es decir, el corte inferior ωc1 & corte superior ωc2 cualquier frecuencia antes de ωc1 y después de ωc2 bloqueado por un filtro.
Banda ancha:
El rango total de frecuencias permitidas se conoce como el ancho de banda desde la frecuencia de corte más baja hasta la frecuencia de corte más alta.
β = ωc2 – ωc1
- β = para la serie R/L RLC
- β = 1/RC para RLC paralelo
Factor de calidad:
Función de transferencia:
Filtro de rechazo de banda:
Un filtro de rechazo de banda tiene el mismo circuito que un filtro de paso de banda, excepto que la salida se toma con el inductor L y el capacitor C. Por lo tanto, solo cambia la función de transferencia.
Función de transferencia:
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Filtros activos:
Permiten frecuencias específicas con ganancia que se puede cambiar usando una red de resistencias.
Filtros de paso bajo y paso alto de primer orden:
Un filtro de primer orden contiene solo un componente reactivo.
Frecuencia de corte:
Frecuencia de corte para filtros activos de paso alto y paso bajo.
Beneficio:
La ganancia total de voltaje de salida para este filtro viene dada por:
K = R2 /R1
Función de transferencia:
Las funciones de transferencia para los filtros activos de paso bajo y paso alto de ganancia K están dadas por
escalada:
El escalado permite el uso de valores más realistas para resistencias, inductores y capacitores mientras se mantiene la calidad del filtro. Puede usarse no solo para filtros pasivos sino también para filtros activos. Hay dos tipos de escalado: escalado de amplitud y escalado de frecuencia.
escala de magnitud
Si solo desea escalar el tamaño del filtro.
- R’ = kmetros r
- L’ = kmetros l
- C’ = C/kmetros
escalado de frecuencia
Si solo quieres escalar la frecuencia del filtro
- R’ = R
- L’ = L/kpedo
- C’ = C/kpedo
Escalado simultáneo
Al escalar tanto la frecuencia como la magnitud del filtro.
- R’ = kmetros r
- L’ = (kmetros/kpedo)L
- C’ = (1/kmetroskpedo) C
- R’ = resistencia escalada
- L’ = inductancia escalada
- C’ = capacitancia escalada
- kmetros = factor de escala de magnitud
- kpedo = multiplicador de frecuencia
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