Filtros Ideales - Respuesta en Frecuencia

Filtros en el dominio de la frecuencia

• El 'muro de ladrillo' indica el límite entre la banda de paso y la banda de rechazo en la respuesta de un filtro real.
• La banda de transición muestra el rango de frecuencias donde el filtro cambia de la banda de paso a la banda de rechazo.

Parámetros y características del filtro

• La máxima ganancia permitida en la banda de paso se destaca como Amax.
• Los rizados en la banda pasante representan variaciones en la ganancia, mientras que los rizados en la banda de rechazo indican fluctuaciones en la atenuación.
• El valor estandarizado como 0.707Amax se refiere al nivel de -3 dB en la ganancia del filtro.

Parámetros y especificaciones

• AP representa la atenuación máxima en la banda de paso del filtro.
• La banda de atenuación o rechazo se caracteriza por una caída brusca en la ganancia en comparación con la banda de paso.

Tipos de filtros

• Un filtro pasa-baja permite el paso de frecuencias desde cero hasta la frecuencia de corte.
• El objetivo principal de un filtro pasa-baja es eliminar ruidos o señales altas por encima de la frecuencia de corte.
• Una aplicación típica de los filtros pasa-baja es en la eliminación de interferencias en sistemas de audio.

Filtros Pasa-Alta y su respuesta

• Un filtro pasa-alta permite el paso de frecuencias desde la frecuencia de corte hasta infinito.
• Se caracteriza por un aumento en la ganancia para frecuencias superiores a la frecuencia de corte.

Aproximaciones de diseño de filtros

• Las oscilaciones en la banda de paso y banda de rechazo se denominan 'rizado'.
• La aproximación a un filtro ideal dentro del diseño de filtros se conoce como aproximación de filtro ideal.
• Esta aproximación busca minimizar la diferencia entre el comportamiento deseado y el real del filtro.

Función de transferencia y condiciones

• La función de transferencia de un filtro real se representa matemáticamente con coeficientes que deben cumplir condiciones específicas para estabilidad.
• Los polos deben estar ubicados en el semiplano izquierdo del plano 's' para asegurar un comportamiento estable.
• Los ceros pueden estar a la derecha del plano 's' sin afectar la fase mínima bajo ciertas condiciones.

Respuesta de frecuencia

• La respuesta en frecuencia puede exhibir variaciones en las bandas de paso y supresión dependiendo del diseño del filtro.
• La función de transferencia de un filtro pasa-bajas de primer orden se puede expresar a través de parámetros como resistencia y capacitancia.

Cálculo y características de la frecuencia de corte

• La frecuencia de corte para un filtro pasa-bajas de primer orden se calcula usando la fórmula adecuada que involucra resistencia y capacitancia.
• La ganancia en DC de un filtro pasa-alta es generalmente determinada al evaluar su función de transferencia en 0 Hz.
• La relación entre frecuencia de corte, capacitancia y resistencia es crucial para definir la operación del filtro pasa-alta.

Explore el concepto de un filtro ideal y cómo se manifiesta su respuesta en frecuencia a través de la Figura 1. Aprenda sobre la transmisión de señales en la banda pasante, la atenuación de frecuencias no deseadas y las frecuencias de corte de un filtro ideal.