Filtro pasivoUn filtro LC, también conocido como filtro LC, es un circuito de filtrado compuesto por inductancia, capacitancia y resistencia, capaz de eliminar 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 un bypass de baja impedancia para los armónicos principales (3, 5 y 7). Los filtros de sintonización simple, doble y de paso alto son todos filtros pasivos.
ventaja
El filtro pasivo presenta las ventajas de una estructura simple, bajo costo, alta fiabilidad operativa y bajos costos de funcionamiento. Por ello, sigue siendo ampliamente utilizado como método de control de armónicos.
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 desplazamiento de fase o ambos; en ocasiones, se proponen requisitos de respuesta temporal en el dominio del tiempo. Los filtros pasivos se pueden dividir en dos categorías: filtros sintonizados y filtros de paso alto. Asimismo, según los diferentes métodos de diseño, se pueden clasificar 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 de 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 se diseña e implementa basándose en la teoría de parámetros de imagen. Este filtro se compone de varias secciones básicas (o medias secciones) conectadas en cascada según el principio de igual impedancia de imagen en la conexión. La sección básica se puede dividir en tipo K fijo y tipo m derivado según la estructura del circuito. Tomando como ejemplo un filtro paso bajo LC, la atenuación en la banda de rechazo 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 en una frecuencia determinada en la banda de rechazo, y la posición de dicho pico 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 las atenuaciones inherentes 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 desplazamiento de fase del filtro son iguales a su atenuación y desplazamiento de fase inherentes respectivamente. (a) El filtro mostrado está compuesto por 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.
Del mismo modo, los filtros de paso alto, de paso de banda y de rechazo de banda también pueden estar compuestos por secciones básicas correspondientes.
La impedancia de imagen del filtro no puede ser igual a la resistencia interna 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 de atenuación inherente suficiente y aumentar el ancho de banda de paso en el diseño.
Filtro de parámetros de funcionamiento
Este filtro no se compone de secciones básicas en cascada, sino que utiliza funciones de red que pueden implementarse físicamente mediante elementos R, l, C y de inductancia mutua para aproximar con precisión las especificaciones técnicas del filtro, y luego implementa el circuito de filtro correspondiente mediante las funciones de red obtenidas. Según diferentes criterios de aproximación, se pueden obtener diferentes funciones de red y se pueden implementar diferentes tipos de filtros. (a) Es la característica del filtro paso bajo implementado mediante la aproximación de amplitud más plana (aproximación de Bertowitz); la banda de paso es la más plana cerca de la frecuencia cero, y la atenuación aumenta monótonamente cuando se acerca a la banda de rechazo. (c) Es la característica del filtro paso bajo implementado mediante 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 rechazo. (e) Utiliza la aproximación de función elíptica para implementar 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 rechazo. (g) Es la característica del filtro paso bajo realizado por; La atenuación en la banda de paso fluctúa con amplitud igual, y la atenuación en la banda de rechazo fluctúa de acuerdo con el aumento y la disminución requeridos por el índice. (b), (d), (f) y (h) son los circuitos correspondientes de estos filtros paso bajo respectivamente.
Los filtros de paso alto, paso banda y rechazo de banda generalmente se derivan de filtros de paso bajo mediante una transformación de frecuencia.
El filtro de parámetros de trabajo se diseña mediante el método de síntesis de forma precisa, de acuerdo con los requisitos de los indicadores técnicos, y puede obtener un circuito de filtro con un rendimiento y una economía excelentes.
El filtro LC es fácil de fabricar, económico, tiene un amplio rango de frecuencias y se utiliza ampliamente en comunicaciones, instrumentación y otros campos; al mismo tiempo, se utiliza con frecuencia como prototipo de diseño para muchos otros tipos de filtros.
También podemos personalizar los componentes pasivos de radiofrecuencia según sus necesidades. Puede acceder a la página de personalización para indicarnos las especificaciones que necesita.
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Fecha de publicación: 6 de junio de 2022
