filtros

CAPITULO 1: FILTROS PASIVOS.
1.1.- Concepto de Filtros.
Un filtro es un circuito electrónico que posee una entrada y una salida. En la entrada se introducen señales alternas de diferentes frecuencias y en la salida se extraen esas señales atenuadas en mayor o menor medida según la frecuencia de la señal. Si el circuito del filtro está formado por resistencias, condensadores y/o bobinas(componentes pasivos) el filtro se dirá que es un filtro pasivo. Por otro lado, como de cada tipo de filtro existe un esquema básico que lo implementa y además es posible conectarlos en cascada (uno a continuación del otro), si el circuito del filtro está formado por el esquema o célula básica se dirá que es de primer orden. Será de segundo orden si está formado por dos células básicas, de tercer ordensi lo está por tres, etc.
1.2.- Tipos de Filtros.

Según su respuesta en frecuencia, los filtros se pueden clasificar básicamente en cuatro categorías diferentes:
Filtro pasa bajos: Son aquellos que introducen muy poca atenuación a las frecuencias que son menores que una determinada, llamada frecuencia de corte. Las frecuencias que son mayores que la de corte son atenuadas fuertemente.Filtro pasa altos: Este tipo de filtro atenúa levemente las frecuencias que son mayores que la frecuencia de corte e introducen mucha atenuación a las que son menores que dicha frecuencia.
Filtro pasa banda: En este filtro existen dos frecuencias de corte, una inferior y otra superior. Este filtro sólo atenúa grandemente las señales cuya frecuencia sea menor que la frecuencia de corte inferior oaquellas de frecuencia superior a la frecuencia de corte superior. por tanto, sólo permiten el paso de un rango o banda de frecuencias sin atenuar.
Filtro elimina banda: Este filtro elimina en su salida todas las señales que tengan una frecuencia comprendida entre una frecuencia de corte inferior y otra de corte superior. Por tanto, estos filtros eliminan una banda completa de frecuencias de lasintroducidas en su entrada.
Existe un símbolo para cada uno de estos filtros, símbolo que se usa en los diagramas de bloques de los aparatos electrónicos además una grafica que sintetiza el tipo en función de la frecuencia. Estos símbolos son los siguientes:




Algunas definiciones más:
Son definiciones muy sencillas pero necesarias:
Frecuencia de corte: Es la frecuencia para la quela ganancia en tensión del filtro cae de 1 a 0.707 (esto expresado en decibelios dB, se diría como que la ganancia del filtro se reduce en - 3dB de la máxima, que se considera como nivel de 0dB). En los filtros pasa banda y elimina banda existirán dos frecuencias de corte diferentes, la inferior y la superior.
Banda pasante ó de paso: Es el rango de frecuencias que el filtro deja pasar desdela entrada hasta su salida con una atenuación máxima de -3dB. Toda frecuencia que sufra una atenuación mayor quedaría fuera de la banda pasante.
Banda atenuada: Es el rango de frecuencias que el filtro atenúa más de -3dB.
Orden del filtro: De forma sencilla se podría definir así.
Filtro de primer orden: atenúa -6dB/octava fuera de la banda de paso.
Filtro de segundo orden: atenúa-12dB/octava fuera de la banda de paso.
Filtro de tercer orden: atenúa -18dB/octava fuera de la banda de paso.
Filtro de orden N: atenúa -(6N)dB/octava fuera de la banda de paso.

1.3.- Filtro Pasa-Bajos RC, LR.
Los circuitos usados como filtros pasa bajo de primer orden de tipo pasivo son los siguientes:



Quizás el más usado es el primero de ellos, ya que no suele ser fácil conseguir bobinascon las características deseadas.
El funcionamiento de estos circuitos como filtro pasa bajos es fácil de entender. En el caso del primero, el condensador presentará una gran oposición al paso de corrientes debidas a frecuencias bajas y como forma un divisor de tensión con la resistencia, aparecerá sobre él casi toda la tensión de entrada. Para frecuencias altas el condensador presentará poca...