Filtros pasivos de paso de banda
Filtros pasivos de paso de bandase puede hacer conectando un filtro de paso bajo con un filtro de paso alto.
El filtro pasivo de paso de banda se puede utilizar para aislar o filtrar ciertas frecuencias dentro de una banda o rango de frecuencias específico. La frecuencia de corte o punto ƒc en un filtro pasivo RC simple se puede controlar con precisión utilizando solo una resistencia en serie con un condensador no polarizado. Dependiendo de cómo se conecten, se obtiene un filtro de paso bajo o de paso alto.
Un uso sencillo de este tipo de filtros pasivos es en aplicaciones o circuitos de amplificación de audio, como en filtros divisores de frecuencia para altavoces o controles de tono de preamplificadores. A veces es necesario dejar pasar solo un rango determinado de frecuencias que no comienzan en 0 Hz (CC) ni terminan en algún punto de alta frecuencia superior, sino que se encuentran dentro de un rango o banda de frecuencias específico, ya sea estrecho o amplio.
Al conectar en cascada un circuito de filtro paso bajo con un circuito de filtro paso alto, podemos crear otro tipo de filtro RC pasivo que permite el paso de un rango o banda de frecuencias seleccionada, ya sea estrecha o ancha, atenuando todas las que se encuentran fuera de este rango. Esta nueva configuración de filtro pasivo produce un filtro selectivo de frecuencia conocido comúnmente como filtro paso banda o BPF.
A diferencia del filtro de paso bajo, que solo deja pasar señales de baja frecuencia, o del filtro de paso alto, que deja pasar señales de alta frecuencia, un filtro de paso de banda deja pasar señales dentro de una determinada banda o rango de frecuencias sin distorsionar la señal de entrada ni introducir ruido adicional. Esta banda de frecuencias puede tener cualquier ancho y se conoce comúnmente como ancho de banda del filtro.
El ancho de banda se define comúnmente como el rango de frecuencia que existe entre dos puntos de corte de frecuencia especificados (ƒc), que están 3 dB por debajo del centro máximo o pico de resonancia, mientras que se atenúan o debilitan los demás fuera de estos dos puntos.
Para frecuencias muy dispersas, podemos definir el ancho de banda (BW) como la diferencia entre la frecuencia de corte inferior (ƒcLOWER) y la frecuencia de corte superior (ƒcHIGHER). En otras palabras, BW = ƒH – ƒL. Para que un filtro de paso de banda funcione correctamente, la frecuencia de corte del filtro de paso bajo debe ser superior a la del filtro de paso alto.
El filtro paso banda “ideal” también puede utilizarse para aislar o filtrar ciertas frecuencias dentro de una banda específica, por ejemplo, para la cancelación de ruido. Los filtros paso banda se conocen generalmente como filtros de segundo orden (de dos polos) porque incorporan dos componentes reactivos, los condensadores, en su diseño de circuito: uno en el circuito de paso bajo y otro en el circuito de paso alto.
El diagrama de Bode o curva de respuesta en frecuencia que se muestra arriba ilustra las características del filtro paso banda. En este caso, la señal se atenúa a bajas frecuencias, con una salida que aumenta con una pendiente de +20 dB/década (6 dB/octava) hasta que la frecuencia alcanza el punto de corte inferior ƒL. A esta frecuencia, la tensión de salida es nuevamente 1/√2 = 70,7 % del valor de la señal de entrada, o -3 dB (20 * log(VOUT/VIN)) de la entrada.
La señal de salida mantiene su ganancia máxima hasta alcanzar el punto de corte superior ƒH, donde disminuye a una tasa de -20 dB/década (6 dB/octava), atenuando así las señales de alta frecuencia. El punto de máxima ganancia de salida suele ser la media geométrica de los dos valores de -3 dB entre los puntos de corte inferior y superior, y se denomina frecuencia central o pico de resonancia ƒr. Este valor de media geométrica se calcula como ƒr² = ƒ(SUPERIOR) x ƒ(INFERIOR).
Afiltro de paso de bandaSe considera un filtro de segundo orden (de dos polos) porque tiene "dos" componentes reactivos dentro de su estructura de circuito, entonces el ángulo de fase será el doble que el de los filtros de primer orden vistos anteriormente, es decir, 180°. El ángulo de fase de la señal de salida ADELANTA al de la entrada en +90° hasta el punto central o de frecuencia resonante, ƒr, donde se convierte en "cero" grados (0°) o "en fase" y luego cambia a RETRASAR la entrada en -90° a medida que aumenta la frecuencia de salida.
Los puntos de frecuencia de corte superior e inferior para un filtro de paso de banda se pueden encontrar utilizando la misma fórmula que para los filtros de paso bajo y paso alto, por ejemplo.
Las unidades vienen de serie con conectores hembra SMA o N, o con conectores de 2,92 mm, 2,40 mm y 1,85 mm para componentes de alta frecuencia.
También podemos personalizar el filtro de paso de banda según sus necesidades. Puede acceder a la página de personalización para indicarnos las especificaciones que necesita.
Fecha de publicación: 6 de septiembre de 2022
