electronica

FILTROS
Definición y aplicaciones de los Filtros.
Un filtro es una red de dos puertos cuyo objeto es dejar pasar a la salida un
conjunto de frecuencias, eliminando o atenuando las frecuencias restantes.
En circuitos de comunicaciones se usan los filtros para sintonización de canales,
eliminación de ruido e interferencias, supresión de frecuencias (por ejemplo la
señal piloto de 19 KHz de FMestéreo).
En circuitos de audio se usan para controles de tono, circuito de “loudness”,
ecualizadores y redes separadoras de frecuencia para altavoces.
Frecuencias de corte de un filtro.
Son las frecuencias en que la ganancia en dB (de potencia, voltaje o corriente) es
igual a la ganancia máxima en dB menos 3 dB. En estas frecuencias la ganancia
de potencia es igual a ½ del valor máximo, yla ganancia de voltaje o corriente
corresponde la ganancia máxima dividida por

2.

Las frecuencias de corte dividen al eje de frecuencias en intervalos alternados en
que la ganancia es mayor o igual a la de las frecuencias de corte, e intervalos en
que la ganancia es menor a la de las frecuencias de corte.
Bandas pasantes y rechazadas de un filtro. Ancho de banda.
• Las bandas pasantesde un filtro se definen como las gamas de frecuencia en
que la ganancia (de potencia, voltaje o corriente) es mayor o igual a la
ganancia máxima en dB menos 3 dB.
• Las bandas rechazadas son aquellas en que la ganancia (de potencia, voltaje
o corriente) es menor que la ganancia máxima en dB menos 3 dB.

EC2272 / Tema 3

Prof. Orlando Sucre

Marzo 2008

• El ancho de banda de un filtroes el ancho de su banda pasante, y se calcula
restando la frecuencia superior menos la frecuencia inferior del intervalo
correspondiente a la banda pasante.
Clasificación de los filtros.
Filtro pasa-bajas

Filtro pasa-altas

Frecuencia de corte: f0

Frecuencia de corte: f0

Banda pasante: f ≤ f 0 .

Banda pasante: f ≥ f 0 .

Filtro pasa-bajas ideal:

Filtro pasa-altas ideal:1, si f ≤ f 0
H( f ) = 
0, si f > f 0

0, si f ≤ f 0
H( f ) = 
1, si f > f 0

H(f)
1

H(f)
1
f

0

0

f0

f
f0

Filtro pasa-banda

Filtro rechaza-banda

Frecuencias de corte: f1 y f2

Frecuencias de corte: f1 y f2

Banda pasante: f1 ≤ f ≤ f 2

Banda rechazada: f1 < f < f 2

Fltro pasa-banda ideal:

Filtro rechaza-banda ideal:

0, si f <

H ( f ) =1, si f1 ≤

0, si f >

f1
f ≤ f2
f2

H(f)
1
0

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1, si f ≤ f1

H ( f ) = 0, si f1 < f < f 2

1, si f ≥ f 2
H(f)
1

f
f1

0

f2

Prof. Orlando Sucre

f
f1 f 2

Marzo 2008

FILTROS DE PRIMER ORDEN.
• Tienen sólo un elemento almacenador de energía.
• Tienen una sola frecuencia de corte, por lo que sólo pueden ser pasa-bajas o
pasa-altas.• Tienen una atenuación de 20 dB/década en la banda rechazada.
Configuraciones de filtros pasa-bajas y pasa-altas de primer orden
Filtros pasa-bajas
RL serie

Filtros pasa-altas
RC serie

L
+
Vi

C
R

−

+
Vi
−

+
Vo
−

RC paralelo
+
Vi C
−

R

R

RL paralelo
+
Vi L
−

+
Vo
−

RC activo (ganancia unitaria)

R

+
Vi
−

C

+
Vo
−

RC activo(ganancia unitaria)

−
R

+
Vo
−

−
+
Vo
−

C
+
Vi
−

+
R

Vo
−

• La frecuencia de corte de todos los filtros RC es ω0 = 1 / (RC ).
• La frecuencia de corte de todos los filtros RL es ω0 = R / L .
• La impedancia de entrada de los circuitos paralelo puede ser nula.

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Configuraciones de filtros pasa-bajas y pasa-altasactivos de primer orden (II)
RC activo inversor

RC activo inversor
R2

R2
R1
+
Vi

C
−
+
Vo

−

R1

C

−

+
Vi

−
+
Vo

−

−

ω0 = 1 / (R2C )

ω0 = 1 / (R1C )

RC activo no inversor

RC activo no inversor
R2

R2
R1

R1

−

−
C
+
Vi
−

R

+
Vo
−

R
+
Vi
−

+
Vo

C

−

ω0 = 1 / (RC )

ω0 = 1 / (RC )

• La...