Filtro Paso Alto- Explicado
Un filtro de paso alto es un filtro que pasa señales de alta frecuencia y bloquea o impide señales de baja frecuencia.
En otras palabras, las señales de alta frecuencia pasan a través de mucho más fácil y las señales de baja frecuencia tienen mucho más difícil de conseguir a través, por lo que es un filtro de paso alto.
Los filtros de paso alto pueden ser construidos usando resistencias con condensadores o inductores. Un filtro de paso alto compuesto de una resistencia y un condensador se llama un filtro RC de paso alto. Y un filtro de paso alto con una resistencia y un inductor se llama un filtro RL de paso alto.
Revisaremos ambos tipos de circuitos en esta página y mostraremos cómo se construyen los filtros de paso alto RC y LC. Ambos circuitos tienen el efecto de pasar a través de señales de alta frecuencia mientras impiden los de baja frecuencia.
Filtro RC Paso Alto
Un filtro RC de paso alto, de nuevo, es un filtro que pasa a través de señales de alta frecuencia, compuesto por una resistencia y un condensador.
Para crear un filtro RC de paso alto, el condensador se coloca en serie con la señal de potencia que entra en el circuito, como se muestra en el circuito siguiente:
Lo anterior es un filtro de paso alto. Como un condensador es un dispositivo reactivo. Ofrece diferentes resistencias a las señales de diferentes frecuencias que entran a través de ella. Un condensador es un dispositivo reactivo que ofrece una resistencia muy alta a las señales de baja frecuencia, o DC. Y baja resistencia a las señales de alta frecuencia. Como ofrece una resistencia muy alta a las señales de CC, las bloquea de entrar a través de, como se puede ver en el diagrama de circuito arriba. Por lo tanto, este tipo de filtro sólo permite que las señales de alta frecuencia pasen a través de DC y no. Este tipo de condensador también funciona como un condensador de acoplo porque acopla la señal de CA de una parte de un circuito a otro, mientras que bloquea la señal de CA.
Los filtros de paso alto son muy comunes y se utilizan en muchos tipos de circuitos. Uno de tales circuitos en los que
se utilizan son los circuitos de micrófono. Micrófonos
Son dispositivos que necesitan tanto señales de CC como de CA para trabajar. Los micrófonos necesitan corriente continua para
poder encender y poder funcionar. Y graban señales AC, como el habla humana, la música, los ruidos. Por lo tanto, se ocupan de ambos
tipos de señales. El DC sólo es necesario para encender el micrófono y no debe aparecer en la salida con la señal de CA. El DC es sólo
para alimentación y no debe mezclarse con la señal de audio. Así que para pasar la señal de CA a través y bloquear la DC, usamos un
filtro de paso alto,
de modo que sólo la señal de CA aparece en la salida.
Cómo Construir un Filtro RC de Paso Alto
Ahora que hemos revisado lo que es un filtro RC de paso alto, vamos a repasar un ejemplo práctico de construcción de uno.
Para construir un filtro de paso alto, los componentes que usaremos son un generador de funciones, un condensador de cerámica 10nF y un resistor de 10KΩ.
Este es el esquema del circuito que vamos a construir, que se muestra a continuación:
Por lo tanto, la fórmula para calcular la frecuencia de un circuito RC es, frecuencia = 1/2πRC. Haciendo la matemática, obtenemos, frecuencia = 1/2πRC = 1/2(3,14)(1000Ω)(0,00000001F) = 15.923 Hz.
Por lo tanto, este circuito RC pasará frecuencias por encima de 15.923Hz con apenas ninguna atenuación. Las frecuencias por debajo de 15.923Hz serán atenuadas. Cuanto más lejos y más abajo es de 15.923Hz, mayor será la señal de salida atenuada.
Por lo tanto, si introducimos una señal de CA en el circuito desde el generador de funciones y colocamos la señal en una señal de frecuencia muy baja, como 100Hz, el condensador bloqueará esta señal de voltaje y no pasará a la salida o se atenuará. Puede comprobar esto si tiene un osciloscopio. Si ahora aumenta la frecuencia de la señal a 20KHz, la señal pasará sin impedimentos, sin bloquearse en absoluto. El condensador no tendrá efecto y todas las señales de alta frecuencia pasarán sin impedimentos sin ninguna atenuación.
Este es un diagrama a continuación que muestra lo que sucede a las frecuencias bajas y altas cuando se introducen en este filtro de paso alto:
Las señales de baja frecuencia (cerca de 0 Hz) están bloqueadas y no pasan por el condensador. Por lo tanto, estas
señales no aparecen en la salida. Las señales de alta frecuencia pasan sin obstáculos y pasan a la salida. Es por eso que es un
filtro de paso alto. Pasa a través de frecuencias altas pero bloquea frecuencias bajas.
Filtro RL Paso Alto
Un filtro RL de paso alto es un filtro compuesto por una resistencia e inductor que pasa a través de señales de alta frecuencia.
Para construir un filtro RL de paso alto, el inductor se coloca en paralelo a las señales de fuente de alimentación que entran en el circuito, como se muestra a continuación en el siguiente circuito:
El circuito anterior es un filtro de paso alto RL. Pasa a través de señales de alta frecuencia. Un inductor, como un condensador, es un dispositivo reactivo. Los inductores ofrecen diferentes resistencias a las entradas de señales de diferentes frecuencias. Los inductores pasan señales de baja frecuencia con muy poca resistencia, ofreciendo al mismo tiempo una gran resistencia a las señales de alta frecuencia. Así, las señales de baja frecuencia pasan muy fácilmente sin ninguna atenuación y las señales de alta frecuencia están completamente bloqueadas o muy atenuadas como salida.
Fuera de este principio descrito, que es reactancia inductiva es cómo funciona el circuito anterior. Recuerde que la corriente en
un circuito siempre toma el camino de menor resistencia. Dado que los inductores ofrecen una alta resistencia a las señales de alta
frecuencia, las señales actuales de alta frecuencia no pasarán por el inductor de este circuito. Tomarán un camino alternativo y pasarán
por otra parte del circuito que ofrece menor resistencia. En este circuito, en lugar de las señales de alta frecuencia que pasan por el
inductor y hacia abajo a tierra, pasan a la salida. Y esta es la razón por la que este circuito es un circuito de filtro de paso alto.
Sin embargo, las señales de baja frecuencia pasarán por el inductor, porque los inductores ofrecen una resistencia muy baja a señales
de baja frecuencia o CC. Por lo tanto, la corriente de baja frecuencia
tomará el camino de pasar por el inductor a tierra.
Cómo Construir un Filtro RL de Paso Alto
Para construir un filtro RL de paso alto, de nuevo, al igual que con el circuito RC, usamos un generador de funciones, una resistencia y un inductor. Utilizamos un osciloscopio para verificar la señal.
Para este circuito, utilizamos un inductor de 470mH y un resistor de 10KΩ, con la siguiente configuración de circuito:
Este circuito formará un filtro de paso alto, que pasa a través de las señales de alta frecuencia a través de la salida, mientras que el filtrado de señales de baja frecuencia a través del inductor.
Puesto que la fórmula para un filtro RL de paso alto es f = 2πRL, haciendo las matemáticas obtenemos,
f= R/2πL= 100KΩ/((2)(3,14)(470μH))= 3,388 Hz, que es aproximadamente 3,39KHz. Esto significa que todas las frecuencias por encima de 3,39KHz
pasarán sin atenuación,
mientras que las frecuencias por debajo de este valor comenzarán a atenuarse. A medida que se va bajando y bajando y alejándose de3,39KHz,
hay una mayor atenuación a medida que baja la frecuencia.
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