Análisis de Señales y Sistemas

Los filtros electrónicos son circuitos que procesan señales de acuerdo a su frecuencia.

La respuesta en frecuencia de un filtro indica cómo el circuito responde a diferentes frecuencias. Se analiza cómo el circuito 'reacciona' a frecuencias altas, bajas o intermedias.

Una señal analógica se define por su frecuencia y amplitud. Se trata de una señal continua, que varía con el tiempo.

La frecuencia angular (ω) representa la velocidad a la que cambia el ángulo de una señal periódica. Se mide en radianes por segundo (rad/s).

La frecuencia lineal (f) es el número de ciclos completos de una señal periódica que ocurren en un segundo. Se mide en Hertz (Hz).

La función de transferencia describe la 'respuesta' de un filtro electrónico en el dominio de la frecuencia. Se compone de la ganancia y la fase.

La ganancia de una función de transferencia indica la magnitud de la respuesta. Se expresa como |H(jω)|.

La fase de una función de transferencia describe el cambio de fase que introduce un filtro a una señal.

Indica cuánto se amplifica o atenúa una señal a diferentes frecuencias. Se expresa como el módulo ∣H(jω)∣.

Muestra el desfase o retraso de la señal de salida con respecto a la señal de entrada a diferentes frecuencias. Se expresa como ∠H(jω) en grados o radianes.

Muestran la ganancia (en dB) y la fase frente a la frecuencia, ambas en escalas logarítmicas.

Son rangos de frecuencias que un filtro permite pasar sin atenuación significativa.

Un filtro que deja pasar frecuencias por debajo de un umbral específico y rechaza las frecuencias superiores.

Un filtro que deja pasar frecuencias por encima de un umbral específico y rechaza las frecuencias inferiores.

Es el valor de frecuencia donde la respuesta del circuito se atenúa en -3dB con respecto a la frecuencia de paso.

Un rango de frecuencia que un filtro está diseñado para atenuar o bloquear lo máximo posible.

Bloquea un rango específico de frecuencia y deja pasar las demás. Se usa para eliminar interferencias precisas.

Deja pasar un rango específico de frecuencias y rechaza las demás. Se usa en sistemas de comunicación para aislar una señal de interés.

Se forman al sumar diferentes señales sinusoidales de distintas frecuencias, amplitudes y fases.

Es una herramienta para descomponer señales compuestas en sus componentes sinusoidales básicas.

Este gráfico muestra la señal original como una función del tiempo.

Cada componente tiene su propia frecuencia, amplitud y fase.

La impedancia es una medida de la oposición que presenta un circuito al paso de la corriente alterna (AC). Se representa como un número complejo para tener en cuenta la resistencia (R) y la reactancia (X).

La impedancia inductiva (𝑍𝐿) es la oposición que ofrece un inductor al paso de la corriente alterna. Es directamente proporcional a la frecuencia angular (ω) y la inductancia (L) del inductor.

La reactancia inductiva (𝑋𝐿) es la parte imaginaria de la impedancia inductiva. Es directamente proporcional a la frecuencia de la señal y la inductancia del inductor.

La impedancia capacitiva (𝑍𝐶) es la oposición que ofrece un capacitor al paso de la corriente alterna. Es inversamente proporcional a la frecuencia angular (ω) y la capacitancia (C) del capacitor.

La reactancia capacitiva (𝑋𝐶) es la parte imaginaria de la impedancia capacitiva. Es inversamente proporcional a la frecuencia de la señal y la capacitancia del capacitor.

Es una representación gráfica que muestra la variación de una señal en función del tiempo. En el eje X se representa el tiempo, y en el eje Y la amplitud de la señal. Por ejemplo, se puede usar para visualizar la forma de una señal de audio.

Es una representación gráfica que muestra la distribución de las diferentes frecuencias presentes en una señal. En el eje X se representa la frecuencia y en el eje Y la amplitud de cada frecuencia.

Es una herramienta matemática que transforma una señal del dominio del tiempo (donde se representa la señal con respecto al tiempo) al dominio de la frecuencia (donde se representa la señal con respecto a las diferentes frecuencias que la componen). Te permite analizar las diferentes frecuencias presentes en una señal.

Es un tipo de filtro que permite el paso de señales con ciertas frecuencias por encima de un valor determinado, atenuando las señales con frecuencias por debajo de dicho valor.

Es un tipo de filtro que permite el paso de señales dentro de un rango específico de frecuencias, atenuando las señales con frecuencias fuera de ese rango.

Es un tipo de filtro que bloquea señales dentro de un rango específico de frecuencias, permitiendo el paso de señales con frecuencias fuera de ese rango.

Los capacitores y los inductores reaccionan de manera diferente a las diferentes frecuencias de las señales. La oposición que ofrecen al flujo de corriente se llama reactancia. Se modifica con la frecuencia.

La reactancia capacitiva (XC) es inversamente proporcional a la frecuencia. Esto significa que a mayor frecuencia, menor reactancia capacitiva (oposición al flujo de corriente).

La reactancia inductiva (XL) es directamente proporcional a la frecuencia. Esto significa que a mayor frecuencia, mayor reactancia inductiva (oposición al flujo de corriente).

La impedancia (Z) es la oposición total al flujo de corriente en un circuito que contiene resistencias y reactancias. Describe cómo la resistencia (R) y la reactancia (X) afectan el flujo de corriente.

En un circuito con una resistencia, el voltaje y la corriente están en fase. En un capacitor, la corriente adelanta al voltaje en 90°. En un inductor, el voltaje adelanta a la corriente en 90°.