Calculadora de Filtro Paso Bajo
Filtro RC Paso Bajo
Esta calculadora RC pasiva calcula el punto de frecuencia de corte
del filtro paso bajo, basado en Los valores de la resistencia R, y del
condensador C del circuito, de acuerdo con la fórmula fc
= 1/(2πRC).
Para usar esta calculadora, todo lo que un usuario debe hacer es ingresar cualquier valor en cualquiera de los 2 campos, y la
calculadora calculará el tercer campo. Esta calculadora permite al usuario seleccionar
la magnitud de las unidades del condensador, incluyendo picofaradios (pF), nanofaradios (nF),
microfaradios (μF) y faradios (F), así como unidades de la resistencia y
la frecuencia. Después de introducir 2 valores, el usuario hace clic en el botón 'Calcular'
y el resultado se calcula automáticamente. El valor resultante de la frecuencia de corte
calculada es en unidad hertz (Hz) para la frecuencia, farads y microfarads para el
condensador, y ohms (Ω) para la resistencia.
Un filtro de paso bajo RC es un circuito de filtro, compuesto por una resistencia
y un condensador, que pasa las señales de baja frecuencia y bloquea las señales de alta frecuencia.
Cuando se coloca una resistencia en serie con la fuente de alimentación y se coloca un
condensador en paralelo con la misma fuente de alimentación, como se muestra en el diagrama
anterior, este tipo de circuito forma un filtro de paso bajo. Forma un filtro de paso bajo
debido a las propiedades reactivas de un condensador. Un condensador es un dispositivo reactivo.
Esto significa que la resistencia que ofrece a una señal cambia dependiendo
de la frecuencia de la señal. Los condensadores son dispositivos reactivos
que ofrecen una resistencia, o impedancia, muy alta a las señales de baja frecuencia.
A la inversa, ofrecen una menor resistencia a medida que aumenta
la frecuencia de la señal. Por lo tanto, un condensador ofrece una
impedancia muy baja a una señal de muy alta frecuencia. Debido a que ofrecen
baja impedancia a las señales de alta frecuencia, normalmente pasan señales
de alta frecuencia, ya que representan un camino de baja impedancia.
Recuerde que la corriente siempre toma el camino de menor resistencia.
Por lo tanto, las señales de alta frecuencia normalmente toman la trayectoria del
condensador, mientras que las señales de baja frecuencia no lo hacen; pasan a la salida.
Cuando calculamos la frecuencia de corte del filtro de paso bajo, que es lo que
hace esta calculadora, estamos calculando el punto en la respuesta de frecuencia del filtro,
donde la ganancia ha disminuido en 3dB. Los filtros de paso bajo pasan las frecuencias bajas
con una alta ganancia hasta que alcanza un punto en la curva de respuesta de frecuencia donde
ya no puede pasar las frecuencias con tanta ganancia. A medida que la frecuencia aumenta, las
señales se atenúan. El punto en el que el filtro de paso bajo puede producir más tiempo la ganancia
completa y ha disminuido la ganancia por 3dB se conoce como la frecuencia de corte. La frecuencia de
corte es el punto en el que sabemos que el filtro produce 0,7071V de la ganancia de voltaje
máximo. Esta es la razón por la cual es crucial y por qué sólo conocer la frecuencia de corte
en la que termina el filtro de paso bajo. A esta frecuencia, las señales comienzan a atenuarse
en gran medida, y ya no
pasan señales con mucha ganancia.
Como se puede ver en el diagrama anterior, el filtro de paso bajo produce su ganancia completa para señales de baja frecuencia y luego comienza a producir señales de ganancia más baja. En la frecuencia de corte, hay una reducción de 3dB en la ganancia. Y a medida que aumenta la frecuencia, la ganancia se reduce aún más, hasta que es esencialmente 0.
Filtro RL Paso Bajo
Esta calculadora pasiva de filtro de paso bajo RL calcula el punto de
frecuencia de corte del filtro de paso bajo, basado en los valores de la resistencia R,
e inductor, L, del circuito, de acuerdo con la fórmula f = R/(2πL).
Para usar esta calculadora, todo lo que un usuario debe hacer es ingresar cualquier 2 valores, y la calculadora calculará el tercer campo. Esta calculadora permite al usuario seleccionar la magnitud de las unidades inductoras, incluyendo picoheniums (pH), nanohenries (nH), microheniums (μH) y henries (H), así como para unidades de resistencia y frecuencia. Después de 2 valores, el usuario hace clic en el botón 'Calcular' y el resultado se calcula automáticamente. El valor resultante de la frecuencia de corte calculada está en la unidad de hertzios (Hz).
Un filtro RL de paso bajo es un circuito de filtro, compuesto por una resistencia y
un condensador, que pasa señales de baja frecuencia y bloquea señales de alta frecuencia.
Cuando se coloca un inductor en serie con la fuente de alimentación y se coloca una resistencia
en paralelo a esa misma fuente de alimentación, como se muestra en el diagrama anterior,
este tipo de circuito forma un filtro de paso bajo. Forma un filtro de paso bajo debido a
las propiedades reactivas de un inductor. Un inductor es un dispositivo reactivo.
Esto significa que la resistencia que ofrece a una señal cambia dependiendo de la frecuencia de
la señal. Los inductores son dispositivos reactivos que ofrecen una resistencia, o impedancia, muy alta,
a las señales de alta frecuencia. A la inversa, ofrecen una menor resistencia
a medida que disminuye la frecuencia de la señal. Por lo tanto, un inductor ofrece
una impedancia muy baja a una señal de frecuencia muy baja. Debido a que ofrecen
baja impedancia a las señales de baja frecuencia, las señales de baja frecuencia pasan,
ya que representan un camino de baja impedancia. Recuerde que la corriente siempre toma el
camino de menor resistencia. Por lo tanto, las señales de baja frecuencia normalmente
toman el camino del inductor, mientras que las señales de alta frecuencia no lo hacen; se ven
impedidos por la alta impedancia del inductor.
Al igual que con el filtro RC, la calculadora de filtro de paso bajo RL calcula la frecuencia de corte del filtro. Este es el punto en la respuesta de frecuencia del circuito donde la ganancia se ha reducido en 3dB. Y a medida que aumenta la frecuencia, las señales se atenúan cada vez más. El cálculo de la frecuencia de corte es importante porque muestra donde la ganancia se ha reducido 0.707V de la tensión de pico. A esta frecuencia, las señales comienzan a atenuarse mucho, y ya no pasan con mucha ganancia.
Como se puede ver en el diagrama anterior, el filtro de paso bajo produce su ganancia completa para señales de baja frecuencia y luego comienza a producir señales de ganancia más baja. La frecuencia de corte es el punto de media potencia, el punto donde la ganancia es ahora la mitad de su fuerza total.
Filtro Activo Paso Bajo con Un Amplificador Operacional Inversor
Esta calculadora es para un filtro de paso bajo de amplificador operacional inversor activo.
Este filtro de paso bajo de amplificador operacional produce una señal de inversión amplificada en la salida. Esto significa que la señal de salida está desfasada en 180 grados con la señal de entrada.
La resistencia R y el condensador C forman el punto de frecuencia de corte.
Cualquier frecuencia por debajo de este punto de frecuencia pasará a la salida amplificada. Las frecuencias por encima de este punto serán muy atenuadas.
La fórmula para calcular la frecuencia de corte bajo es, frecuencia = 1/2πR2C
La ganancia del circuito está determinada por la resistencia R2
y la resistencia R, según la fórmula, la ganancia (AV) = -R2/R.
El signo negativo significa que la salida es la señal invertida de la entrada. Esto significa que cuando la señal de entrada está activada, la señal de salida está desactivada. Están exactamente 180 grados fuera de fase.
Para esta calculadora, un usuario sólo tiene que introducir la frecuencia de corte y la ganancia deseada. La calculadora calculará entonces la resistencia R, el condensador C y la resistencia R2.
Una regla importante a tener en cuenta para esta calculadora si está utilizando un amplificador operacional específico es que usted tiene que considerar la especificación del amplificador operacional cuando se construye el circuito.
Las 2 especificaciones del amplificador operacional que debe ser
considerado son el voltaje CC máximo que se puede suministrar a los carriles
de potencia del amplificador operacional y la velocidad de rotación del amplificador operacional.
En primer lugar, debe conocer el voltaje de CC máximo que el amplificador operacional puede manejar en los pines de alimentación. Esto nos permitirá conocer el voltaje máximo que la tensión de CA puede oscilar de pico a pico. Si, por ejemplo, el voltaje de CC máximo que el amplificador operacional puede manejar es ± 18V, esto significa que el voltaje de CA máximo que el amplificador operacional puede producir es de 36 voltios pico a pico, o pico de 18V. El voltaje de CA sólo puede ir tan alto como el carril de CC. Así que si alimentamos + 18V en V + y -18V en V-, el voltaje de CA puede oscilar tan alto como + 18V y tan bajo como -18V, que es de 36 voltios pico a pico. Por lo tanto, el voltaje DC máximo muestra el voltaje AC máximo que puede mostrar. Si el voltaje de CA es mayor que el del carril de CC, habrá recorte y distorsión en la señal de salida.
El otro factor es la velocidad de rotación del amplificador operativo. La velocidad de giro del amplificador operacional es la velocidad con que el amplificador operacional puede producir voltaje de salida por una unidad de tiempo dada. Si el voltaje es demasiado grande para una frecuencia dada, el amplificador operacional puede no ser capaz de mantenerse al día y producirá distorsionado. La velocidad de rotación del amplificador operacional le permite calcular la cantidad de voltaje que el amplificador operacional puede emitir para una frecuencia dada.
Las velocidades de rotación varían ampliamente de un amplificador operacional a un amplificador operacional. El amplificador operacional LM741 tiene una velocidad de rotación de 0.5V / μS. Los amplificadores operativos de alta velocidad pueden tener velocidades de rotación de hasta 6000V/μS.
¿Cómo se puede calcular si el amplificador operacional puede manejar un cierto voltaje a una determinada frecuencia se determina por la fórmula, velocidad de rotación = 2πfV. La mejor manera de hacerlo es convertir la velocidad de rotación de voltios por microsegundo a voltios por segundo. Hacer esto dividiendo el voltaje por 0.000001 (un microsegundo). Usando la velocidad de rotación del LM741 de 0.5V / μS, esto sería 500.000V / s. A continuación, se conecta a la fórmula de velocidad de rotación, tasa de rotación = 2πfV = 500.000 = 2 (3.14) f (10V) = 7961Hz. Así que el amplificador operacional puede salir 10V a una frecuencia máxima de 7961Hz. Cualquier frecuencia por encima de este a 10V y el amplificador operacional no será capaz de mantenerse al día con la tensión de salida. La frecuencia sería demasiado rápida para ese voltaje. Por lo tanto, el amplificador operacional no sería capaz de emitir esa amplitud de voltaje a esa velocidad (frecuencia). Por lo tanto, la tasa de matanza debe ser considerado definitivamente al crear este circuito.
Si está utilizando frecuencias relativamente altas, necesitará un amplificador operacional de alta velocidad.
Filtro Activo Paso Bajo con un Amplificador No Inversor
Esta calculadora es para un filtro activo de paso bajo con un
amplificador operacional no inversor.
Este filtro de paso bajo de amplificador operacional produce una señal no inversa en la salida. Esto significa que la señal de salida está exactamente en fase con la señal de entrada.
La resistencia R y el condensador C establecen el punto de frecuencia de corte.
Las frecuencias por debajo de esta frecuencia de corte se pasan a la salida. Las frecuencias por encima de este punto de frecuencia de corte están muy atenuadas.
La fórmula para calcular la frecuencia de corte es, frecuencia = 1 / 2πRC
La resistencia R2 y la resistencia R1 determinan la ganancia del circuito.
La ganancia del circuito se determina por la fórmula, ganancia (AV)=
1 + R2/R1.
Para esta calculadora, un usuario sólo tiene que introducir la
frecuencia de corte y la ganancia deseada. La calculadora calculará
entonces la resistencia R, el condensador C, la resistencia R2 y la
resistencia R1.
Al igual que con el otro circuito del filtro del amplificador operacional, deben tenerse en cuenta las especificaciones del amplificador operacional.
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