9.12 : Respuesta de frecuencia

Los filtros pasivos se utilizan para dar forma al espectro de frecuencia de las señales en una amplia gama de aplicaciones. Estos filtros, que utilizan únicamente elementos pasivos como resistencias (R), inductores (L) y condensadores (C), son capaces de permitir o bloquear selectivamente ciertos rangos de frecuencia sin necesidad de fuentes de alimentación externas.

Filtros de paso bajo

Los filtros de paso bajo están diseñados para transmitir señales con frecuencias inferiores a la frecuencia de corte, ω_c, y atenuar las que están por encima de ella. La frecuencia de corte está definida por:

Se emplean comúnmente para enrutar señales de audio a woofers o subwoofers, asegurando que solo las frecuencias graves lleguen a estos dispositivos. La función de transferencia típica H(s) para un filtro de paso bajo RC viene dada por:

En esta ecuación, Vo es el voltaje de salida, Vi es el voltaje de entrada, ω es la frecuencia angular, R es la resistencia y C es la capacitancia.

Filtros de paso alto

Por el contrario, los filtros de paso alto permiten el paso de frecuencias superiores a ωc mientras bloquean las inferiores. Estos filtros son vitales para dirigir componentes de alta frecuencia a tweeters en sistemas de audio. Un filtro de paso alto RC tiene la siguiente función de transferencia:

Filtros de paso de banda

Los filtros de paso de banda están diseñados para pasar una banda de frecuencias, lo que los hace ideales para canales dedicados a frecuencias de audio de rango medio.

Filtros de eliminación de banda

También se conocen como filtros de muesca; Los filtros de eliminación de banda rechazan una banda específica de frecuencias para evitar interferencias, lo que es particularmente útil en sistemas electrónicos complejos donde se superponen múltiples señales.

El diseño de filtros pasivos es un delicado equilibrio entre seleccionar los valores correctos de los componentes para lograr las frecuencias de corte y los niveles de atenuación deseados.