Filtro Paso Bajo- Explicado
Un filtro de paso bajo es un filtro que pasa señales de baja frecuencia y bloquea o impide señales de alta frecuencia.
En otras palabras, las señales de baja frecuencia pasan a través de mucho más fácil y con menos resistencia y las señales de alta frecuencia tienen un mucho más difícil de obtener, por lo que es un filtro de paso bajo.
Los filtros de paso bajo pueden ser construidos usando resistencias con condensadores o inductores. Un filtro de paso bajo compuesto por una resistencia y un condensador se denomina filtro RC de paso bajo. Y un filtro de paso bajo con una resistencia y un inductor se denomina filtro de paso bajo RL.
Pasaremos por ambos tipos de circuitos en esta página y mostraremos cómo se construyen los filtros RC y RL de paso bajo. Ambos
circuitos tienen el efecto de pasar a través de señales de baja frecuencia mientras impiden los de alta frecuencia.
Filtro RC de Paso Bajo
Un filtro RC de paso bajo, de nuevo, es un circuito de filtro compuesto por una resistencia y un condensador que pasa a través de señales de baja frecuencia, mientras que el bloqueo de señales de alta frecuencia.
Para crear un filtro RC de paso bajo, la resistencia se coloca en serie en la señal de entrada y el condensador se coloca en paralelo a la señal de entrada, tal como se muestra en el circuito siguiente:
Por lo tanto, con esta configuración, el circuito anterior es un filtro de paso bajo. Como un condensador es un dispositivo reactivo, ofrece diferentes resistencias a señales de frecuencias diferentes que entran a través de ella. Un condensador es un dispositivo reactivo que ofrece una resistencia muy alta a señales de baja frecuencia o CC. Y ofrece baja resistencia a las señales de alta frecuencia. Dado que ofrece una muy alta resistencia a las señales de CC, en este circuito, bloqueará la entrada de DC y las pasará a una parte alternativa del circuito, que se muestra a la derecha por la flecha. Las señales de alta frecuencia pasarán a través del condensador, puesto que el condensador les ofrece una trayectoria de muy baja resistencia. Recuerde que la corriente siempre toma el camino de menor resistencia. Siendo que un condensador representa una baja resistencia en un circuito para señales de alta frecuencia, tomarán el camino a través del condensador, mientras que las señales de baja frecuencia tomarán un camino alternativo de baja resistencia.
Cómo Construir un Filtro RC de Paso Bajo
Ahora que hemos pasado por lo que es un filtro RC de paso bajo, vamos a repasar un ejemplo práctico de construcción de uno.
Para construir un filtro de paso bajo, los componentes que usaremos son un generador de funciones, un condensador de cerámica de 10nF y un resistor de 1KΩ.
Este es el esquema del circuito que vamos a construir, que se muestra a continuación:
La fórmula para encontrar el punto de corte de frecuencia de un circuito RC es, frecuencia = 1/2πRC. Haciendo la matemática, con los valores mostrados arriba, obtenemos una frecuencia de, frecuencia = 1/2πRC = 1/2(3,14)(1KΩ)(10nF) = 15.923 Hz, que es aproximadamente 15,9KHz.
Esto significa que todas las frecuencias por encima de 15,9KHz están atenuadas. Y como se consigue más (más alto) de la región 15,9KHz, la atenuación se convierte en mayor y más grande.
Las frecuencias por debajo de 15,9KHz se pasan sin atenuación.
Por lo tanto, si introducimos una señal de CA en el circuito del generador de funciones y hacemos que la señal tenga una frecuencia baja como 10Hz, el circuito pasará esta señal a la salida casi completamente sin atenuación. Esto se debe a que las señales de baja frecuencia no toman el camino del condensador. Puede comprobarlo si tiene un osciloscopio. Si ahora aumenta la frecuencia de la señal a 30KHz, la señal pasará a través de salida con gran atenuación. Esto es porque las señales de alta frecuencia pasan a través del condensador y no a la salida, porque el condensador es baja resistencia a ellos.
Filtro RL de Paso Bajo
Un filtro RL de paso bajo, de nuevo, es un circuito de filtro compuesto por una resistencia e inductancia que pasa a través de señales de baja frecuencia, al tiempo que bloquea señales de alta frecuencia.
Para crear un filtro RL de paso bajo, el inductor se coloca en serie con la señal de entrada y la resistencia se coloca en paralelo a la señal de entrada, tal como se muestra en el circuito siguiente:
Este circuito arriba es un filtro RL de paso bajo. Su funcionamiento se basa en el
principio de reactancia inductiva. La reactancia inductiva es la forma en que la impedancia o resistencia del
inductor cambia en función de la frecuencia de la señal que pasa a través del inductor. A diferencia de una resistencia,
que es un dispositivo no reactivo, un inductor ofrece valores de impedancia diferentes a señales de diferentes frecuencias,
al igual que los condensadores. Sin embargo, a diferencia de los condensadores, los inductores ofrecen una resistencia muy
alta a las señales de alta frecuencia y ofrecen baja resistencia a las señales de baja frecuencia. Así que es lo contrario
de un condensador. Por lo tanto, la colocación de las resistencias se conmutan en circuitos de filtro RC y RL. Por lo tanto,
basándose en esto, el circuito RL anterior funciona eficazmente como un filtro de paso bajo. Bloquea la entrada de señales de alta
frecuencia y permite que las señales de baja frecuencia pasen sin obstáculos.
Cómo Construir un Filtro RL de Paso Bajo
Así que, ahora que los filtros RL han sido resumidos, vamos a repasar un ejemplo práctico de la construcción de uno.
Para construir un filtro de paso bajo, los componentes que usaremos son un generador de funciones, un inductor de 470mH y un resistor de 10KΩ.
Este es el esquema del circuito que vamos a construir, que se muestra a continuación:
La fórmula para encontrar el punto de corte de frecuencia de un circuito RL es, frecuencia = 2πRL. Haciendo la matemática, con los valores mostrados arriba, obtenemos una frecuencia de, frecuencia = R/2πL=(10KΩ)/((2)(3,14)(470mH))= 3,388Hz, que es aproximadamente 3,39KHz.
Esto significa que todas las frecuencias por encima de 3,39KHz están atenuadas. Y como se consigue más (más arriba) de la región 3,39KHz, la atenuación se convierte en mayor y más grande.
Las frecuencias inferiores a 3,39KHz se pasan sin atenuación.
Por lo tanto, una vez más, puede comprobar esto en un osciloscopio para ver que las señales de muy baja frecuencia se pasan a la salida sin atenuación, mientras que las señales de alta frecuencia sufren atenuación.
Esto es como funcionan los filtros de paso bajo y cómo se puede construirlos.
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