9.12 : Resposta de Frequência

Filtros passivos são utilizados para moldar o espectro de frequência dos sinais em uma ampla gama de aplicações. Esses filtros, utilizando apenas elementos passivos como resistores (R), indutores (L) e capacitores (C), são capazes de permitir ou bloquear seletivamente determinadas faixas de frequência sem a necessidade de fontes de alimentação externas.

Filtros passa-baixo

Os filtros passa-baixa são projetados para transmitir sinais com frequências inferiores à frequência de corte, ω_c, e atenuar aqueles acima dela. A frequência de corte é definida por:

Eles são comumente empregados para direcionar sinais de áudio para woofers ou subwoofers, garantindo que apenas as frequências graves cheguem a esses dispositivos. A função de transferência típica H(s) para um filtro passa-baixa RC é dada por:

Nesta equação, V_o é a tensão de saída, V_i é a tensão de entrada, ω é a frequência angular, R é a resistência e C é a capacitância.

Filtros passa-alta

Em contraste, os filtros passa-alta permitem a passagem de frequências acima de ω_c enquanto bloqueiam as abaixo. Esses filtros são vitais para direcionar componentes de alta frequência para tweeters em sistemas de áudio. Um filtro passa-alta RC tem a seguinte função de transferência:

Filtros passa-banda

Os filtros passa-banda são projetados para passar uma banda de frequências, tornando-os ideais para canais dedicados a frequências de áudio médias.

Filtros de parada de banda

Eles também são conhecidos como filtros notch; filtros de parada de banda rejeitam uma banda específica de frequências para evitar interferência, o que é particularmente útil em sistemas eletrônicos complexos onde vários sinais se sobrepõem.

O design dos filtros passivos é um equilíbrio delicado entre a seleção dos valores corretos dos componentes para atingir as frequências de corte e os níveis de atenuação desejados.