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Filtro pasivoTambién conocido como filtro LC, es un circuito de filtro compuesto por inductancia, capacitancia y resistencia, capaz de filtrar uno o más armónicos. La estructura de filtro pasivo más común y fácil de usar consiste en conectar la inductancia y la capacitancia en serie, lo que permite formar una derivación de baja impedancia para los armónicos principales (3, 5 y 7). Los filtros de sintonización simple, doble y paso alto son filtros pasivos.
ventaja
El filtro pasivo ofrece las ventajas de una estructura simple, bajo costo, alta confiabilidad y bajo costo de operación. Su uso como método de control de armónicos sigue siendo amplio.
clasificación
Las características del filtro LC deben cumplir con los requisitos de índice técnico especificados. Estos requisitos técnicos suelen ser la atenuación de trabajo en el dominio de la frecuencia, el desfase o ambos; en ocasiones, se proponen requisitos de respuesta temporal en el dominio del tiempo. Los filtros pasivos se dividen en dos categorías: filtros sintonizados y filtros paso alto. A su vez, según los diferentes métodos de diseño, se dividen en filtros de parámetros de imagen y filtros de parámetros de trabajo.
Filtro de sintonización
El filtro de sintonización incluye un filtro de sintonización simple y un filtro de sintonización doble, que pueden filtrar uno (sintonización simple) o dos (sintonización doble) armónicos. La frecuencia de los armónicos se denomina frecuencia de resonancia del filtro de sintonización.
Filtro de paso alto
El filtro de paso alto, también conocido como filtro de reducción de amplitud, incluye principalmente el filtro de paso alto de primer orden, el filtro de paso alto de segundo orden, el filtro de paso alto de tercer orden y el filtro tipo C, que se utilizan para atenuar significativamente los armónicos inferiores a una determinada frecuencia, que se denomina frecuencia de corte del filtro de paso alto.
Filtro de parámetros de imagen
El filtro está diseñado e implementado con base en la teoría de parámetros de imagen. Este filtro está compuesto por varias secciones básicas (o medias secciones) conectadas en cascada según el principio de impedancia de imagen igual en la conexión. La sección básica puede dividirse en tipo K fijo y tipo m-derivado según la estructura del circuito. Tomando como ejemplo un filtro paso bajo LC, la atenuación de la banda de supresión de la sección básica paso bajo tipo K fijo aumenta monótonamente con el aumento de la frecuencia; el nodo básico paso bajo m-derivado tiene un pico de atenuación a una cierta frecuencia en la banda de supresión, y la posición del pico de atenuación está controlada por el valor m en el nodo m-derivado. Para un filtro paso bajo compuesto por secciones básicas paso bajo en cascada, la atenuación inherente es igual a la suma de la atenuación inherente de cada sección básica. Cuando la impedancia interna y la impedancia de carga de la fuente de alimentación, terminada en ambos extremos del filtro, son iguales a la impedancia de imagen en ambos extremos, la atenuación de trabajo y el desfase del filtro son iguales a su atenuación y desfase inherentes, respectivamente. (a) El filtro mostrado se compone de una sección K fija y dos secciones derivadas m en cascada. Z π y Z π m son la impedancia de imagen. (b) Es su característica de frecuencia de atenuación. Las posiciones de los dos picos de atenuación /f ∞ 1 y f ∞ 2 en la banda de rechazo están determinadas respectivamente por los valores m de los dos nodos derivados m.
De manera similar, los filtros paso alto, paso banda y filtro de rechazo de banda también pueden estar compuestos de secciones básicas correspondientes.
La impedancia de imagen del filtro no puede ser igual a la resistencia interna resistiva pura de la fuente de alimentación y la impedancia de carga en toda la banda de frecuencia (la diferencia es mayor en la banda de rechazo), y la atenuación inherente y la atenuación de trabajo difieren considerablemente en la banda de paso. Para garantizar el cumplimiento de los indicadores técnicos, suele ser necesario reservar un margen suficiente de atenuación inherente y aumentar el ancho de la banda de paso en el diseño.
Filtro de parámetros de funcionamiento
Este filtro no está compuesto por secciones básicas en cascada, sino que utiliza funciones de red que pueden ser realizadas físicamente por R, l, C y elementos de inductancia mutua para aproximarse con precisión a las especificaciones técnicas del filtro, y luego realiza el circuito de filtro correspondiente por las funciones de red obtenidas. De acuerdo con diferentes criterios de aproximación, se pueden obtener diferentes funciones de red, y se pueden realizar diferentes tipos de filtros. (a) Es la característica del filtro paso bajo realizada por la aproximación de amplitud más plana (aproximación de Bertowitz); La banda de paso es la frecuencia más plana cerca de cero, y la atenuación aumenta monótonamente cuando se aproxima a la banda de supresión. (c) Es la característica del filtro paso bajo realizada por la aproximación de rizado igual (aproximación de Chebyshev); La atenuación en la banda de paso fluctúa entre cero y el límite superior, y aumenta monótonamente en la banda de supresión. (e) Utiliza la aproximación de función elíptica para realizar las características del filtro paso bajo, y la atenuación presenta un cambio de voltaje constante tanto en la banda de paso como en la banda de supresión. (g) La característica del filtro paso bajo se realiza mediante: La atenuación en la banda de paso fluctúa en amplitud igual, y la atenuación en la banda de supresión fluctúa de acuerdo con la subida y bajada requeridas por el índice. (b), (d), (f) y (H) son los circuitos correspondientes de estos filtros paso bajo respectivamente.
Los filtros paso alto, paso banda y filtro de rechazo de banda generalmente se derivan de los filtros paso bajo mediante transformación de frecuencia.
El filtro de parámetros de trabajo está diseñado mediante el método de síntesis con precisión de acuerdo con los requisitos de los indicadores técnicos y puede obtener un circuito de filtro con excelente rendimiento y economía.
El filtro LC es fácil de fabricar, tiene un precio bajo, una banda de frecuencia amplia y se usa ampliamente en comunicaciones, instrumentación y otros campos; al mismo tiempo, a menudo se utiliza como prototipo de diseño de muchos otros tipos de filtros.

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