Se recomienda, antes de seguir con este tutorial, que se analicen los Conceptos de Filtros, Fase, relación entre tensión de salida y entrada y se lean los tutoriales de Filtro RC paso bajo y Filtro RC paso alto.
El circuito que se muestra a continuación es un filtro electrónico PasaBanda. (filtro paso bajo + filtro paso alto)
Este tipo de filtro sólo deja pasar un rango de frecuencias delimitada por dos frecuencias de corte:
- Fc1: Frecuencia de corte del filtro paso alto. (frecuencia de corte inferior)
- Fc2: Frecuencia de corte del filtro paso bajo. (frecuencia de corte superior)
Si se modifican estas frecuencias de corte, se modifica el rango de frecuencias, ampliando o disminuyendo las frecuencias que pueden pasar por él.
En este caso la primera parte del circuito con el capacitor C1 y el resistor R1 forman el filtro paso alto y la segunda parte, formado por R2 y C2, forman el filtro paso bajo.
El orden de los filtros se puede invertir (primero el filtro paso bajo y después el filtro paso alto), pero hay razones para ponerlos en el orden del gráfico, una de ellas es que el segundo filtro se comporta como una carga para el primero y es deseable que esta carga sea la menor posible (que el segundo filtro demande la menor cantidad de corriente posible del primero)
Al tener el segundo filtro una frecuencia de corte mayor, es de suponer que los valores de las impedancias causadas por R2 y C2 sean mayores y esto cause que sea menor la carga que tenga el primer filtro.
Respuesta de frecuencia de un filtro Pasabanda
Como se puede ver en el gráfico, el primer filtro (paso alto con R1 y C1) permite el paso de las frecuencias superiores a la frecuencia de corte de este.
Las ondas que lograron pasar por el primer filtro ahora avanzan hasta el segundo filtro donde se eliminan las frecuencias que son superiores a la frecuencia de corte del segundo filtro (paso bajo con R2 y C2).
Un caso extremo sería cuando las dos frecuencias de corte sean iguales y entonces sólo habría una frecuencia que pasaría por este filtro (la frecuencia de corte). Si ahora la frecuencia de corte del filtro paso alto fuera mayor que la frecuencia de corte del filtro Paso bajo, no pasaría ninguna frecuencia por este filtro.
En el gráfico siguiente la frecuencia de corte del filtro paso alto es de 100 Hz y la frecuencia de corte del filtro paso bajo es de 100 Khz
Como se puede ver la banda pasante es de 3 décadas (de 100 a 1000 Hz , de 1000 a 10000 Hz y de 10000 a 100000 Hz) o lo que es lo mismo (de 100 a 1 Khz, de 1Khz a 10 Khz y de 10 Khz a 100 Khz)
Respuesta de fase de un filtro PasaBanda
La respuesta de fase es la que se muestra el siguiente gráfico y es la combinación de las repuestas de fase de los dos filtros individuales (filtros paso alto y paso bajo) hay que tomar en cuenta que la banda de paso es de sólo 3 décadas. El desfase será cero (0º) o casi en un rango de frecuencia muy pequeño.
- A mayor ancho de banda mayor será el rango de frecuencias en donde no hay desfase.
- A menor ancho de banda menor será el rango de frecuencias en donde no hay desfase.
Si se da el caso en que la frecuencia de corte es la misma para el filtro paso alto y el filtro paso bajo, el retardo de fase del filtro paso bajo se cancela con el efecto de adelanto del filtro paso alto y entonces la única frecuencia sin desfase será la de la frecuencia de corte.
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