Que é o filtro de paso alto?

"Un filtro de paso alto é exactamente o contrario ao circuíto de filtros de paso baixo, xa que os dous compoñentes intercambiaron co sinal de saída de filtros que agora se está a sacar de toda a resistencia wasí como o filtro de paso baixo só permitía que os sinais pasasen por debaixo do punto de frecuencia de corte, ƒc, o circuíto de filtros de paso alto pasivo como o seu nome indica, só pasa sinais por encima do punto de corte seleccionado, eliminando calquera sinal de baixa frecuencia a forma de onda. ----- FMUSER"

contido

1) Circuíto de filtros de paso elevado

2) Resposta de frecuencia dun filtro de pasaxe de 1ª orde

3) Frecuencia de corte e cambio de fase

4) Exemplo de filtro de paso alto 1

5) Filtro de paso alto de segunda orde

6) Resumo do filtro de paso alto

7) O diferenciador RC

Circuíto de filtros de paso elevado

Neste arranxo de circuíto, a reactancia do condensador é moi alta en frecuencias baixas polo que o condensador actúa como un circuíto aberto e bloquea calquera sinal de entrada en VIN ata que se alcance o punto de frecuencia de corte (ƒC). 

Por enriba deste punto de frecuencia de corte, a reactancia do condensador reduciuse o suficiente para actuar agora como un curtocircuíto permitindo que todo o sinal de entrada pase directamente á saída como se mostra a continuación na curva de resposta dos filtros.

Vexa tamén: >> Que é o filtro de paso baixo e como crear un filtro de paso baixo? 

Resposta de frecuencia dun filtro de pasaxe de 1ª orde

A curva de respaldo ou a frecuencia de resposta de frecuencia anterior para un filtro de paso alto pasivo é exactamente o contrario ao dun filtro de paso baixo. Aquí o sinal atenuado ou amortecido en frecuencias baixas e a saída aumenta a + 20dB / Década (6dB / Octave) ata que a frecuencia alcance o punto de corte (ƒc) onde de novo R = Xc. 

Ten unha curva de resposta que se estende dende o infinito ata a frecuencia de corte, onde a amplitude da tensión de saída é 1 / √2 = 70.7% do valor do sinal de entrada ou -3dB (20 log (Vout / Vin)) da entrada valor.

Tamén podemos ver que o ángulo de fase (Φ) do sinal de saída leva o da entrada e é igual a + 45o a frecuencia ƒc. A curva de resposta de frecuencia para este filtro implica que o filtro pode pasar todas as sinais ao infinito. Non obstante na práctica, a resposta do filtro non se estende ata o infinito senón que está limitada polas características eléctricas dos compoñentes empregados.

O punto de frecuencia de corte para un filtro de pase alto de primeira orde pode atoparse coa mesma ecuación que a do filtro de paso baixo, pero a ecuación para o cambio de fase modifícase lixeiramente para dar conta do ángulo de fase positivo como se mostra a continuación.

Vexa tamén: >> Como deseñar un filtro de paso baixo - Subwoofer?

Frecuencia de corte e cambio de fase

 

A ganancia do circuíto, Av, que é dada como Vout / Vin (magnitude) e calcúlase como:

Exemplo de filtro de paso alto 1
Calcular a frecuencia de corte ou "punto de ruptura" (ƒc) para un filtro de paso alto pasivo sinxelo que consiste nun condensador de 82pF conectado en serie cunha resistencia de 240kΩ.

Filtro de paso alto de segunda orde
De novo, como ocorre cos filtros de paso baixo, as etapas de filtro de paso alto poden en conxunto en forma de filtro de segunda orde (de dous polos) como se mostra.

 

O circuíto anterior usa dous filtros de primeira orde conectados ou en cascada para formar unha rede de pasaxe de segunda orde ou de dous polos. A continuación, pódese converter unha etapa de filtro de primeira orde nun tipo de segunda orde empregando simplemente unha rede RC adicional, o mesmo que para o filtro de pasaxe baixa de segunda orde. O circuíto de filtros de paso de segunda orde que resultará terá unha inclinación de 2 dB / década (40 dB / octava).

Do mesmo xeito que co filtro de paso baixo, a frecuencia de corte, ƒc é determinada tanto polas resistencias como polos condensadores do seguinte xeito.

Na práctica, os filtros pasivos en cascada xuntos para producir filtros de orde maior son difíciles de aplicar con precisión xa que a impedancia dinámica de cada orde de filtros afecta á súa rede veciña. Non obstante, para reducir o efecto de carga podemos facer a impedancia de cada etapa seguinte 10x da etapa anterior, polo que R2 = 10 * R1 e C2 = 1 / 10º de C1.

Vexa tamén: >> Filtros pasos baixos: é o que tes e fas con el! 

Resumo do filtro de paso alto
Vimos que o filtro de paso alto pasivo é exactamente o contrario ao filtro de paso baixo. Este filtro non ten voltaxe de saída dende DC (0Hz) ata un punto de frecuencia (ƒc) especificado. Este punto de frecuencia inferior de corte é do 70.7% ou -3dB (dB = -20log VOUT / VIN) da ganancia de tensión permitida.

O rango de frecuencia "debaixo" deste punto de corte ƒc coñécese xeralmente como a banda de parada, mentres que o rango de frecuencia "superior" a este punto de corte é coñecido xeralmente como banda de paso.

A frecuencia de corte, a frecuencia de esquina ou o punto -3dB dun filtro de paso alto pódese atopar coa fórmula estándar de: ƒc = 1 / (2πRC). O ángulo de fase do sinal de saída resultante en ƒc é de + 45o. Xeralmente, o filtro de paso alto distorsiona menos que o seu filtro de paso baixo equivalente debido ás frecuencias de funcionamento máis altas.

Unha aplicación moi común deste tipo de filtro pasivo, está nos amplificadores de audio como un condensador de acoplamiento entre dúas etapas do amplificador de audio e nos sistemas de altofalantes para dirixir os sinais de maior frecuencia aos altofalantes de tipo "tweeter" máis pequenos mentres bloquean os sinais de graves inferiores ou son Tamén se usa como filtros para reducir calquera distorsión de ruído de baixa frecuencia ou tipo "rumble". 

Cando se usa así en aplicacións de audio, o filtro de paso alto é chamado ás veces de filtro "de corte baixo" ou "de corte baixo".

A tensión de saída Vout depende da constante de tempo e da frecuencia do sinal de entrada como se viu anteriormente. Cun sinal sinusoidal de CA aplicado ao circuíto compórtase como un simple filtro de pase alto de 1ª orde. Pero se cambiamos o sinal de entrada por un sinal de forma de onda cadrada que ten unha entrada de paso case vertical, a resposta do circuíto cambia drasticamente e produce un circuíto coñecido como diferenciador.

Vexa tamén: >> Titoría básica de filtros de RF 

O diferenciador RC

Ata o de agora, a forma de onda de entrada do filtro se consideraba sinusoidal ou a dunha onda senoidal constituída por un sinal fundamental e algúns harmónicos que operan no dominio de frecuencias dándonos unha resposta de dominio de frecuencia para o filtro. Non obstante, se alimentamos o filtro de paso alto cun sinal de onda cadrada que funciona no dominio temporal dando un impulso ou unha entrada de resposta de paso, a forma de onda de saída consistirá nun pulso ou picos de curta duración como se mostra.

O circuíto diferenciador RC

Cada ciclo da forma de onda de entrada da onda cadrada produce dous picos na saída, un positivo e outro negativo e cuxa amplitude é igual á da entrada. A velocidade de descomposición dos picos depende da constante de tempo, o valor (RC) de ambos compoñentes, (t = R x C) e do valor da frecuencia de entrada. Os pulsos de saída semellan cada vez máis a forma do sinal de entrada a medida que aumenta a frecuencia.

Tamén pode gusta:

Cal é a diferenza entre AM e FM?

Que é FM (Frecuencia Modulada)?

Cal é a diferenza entre a radio FM AM e Signals?

Frequency Modulation Vantaxes e desvantaxes

Receptor AM vs receptor FM | Diferencia entre o receptor AM e o receptor FM

Deixar unha mensaxe 

Lista de mensaxes