Filtro Pasa altos Pasivo de 2do Orden RLC

Tema complementario Filtros Pasa altos

Un filtro pasa altos pasivo de segundo orden RLC como su nombre lo dice solo permite el paso de frecuencias altas y atenúa las frecuencias bajas. Esta compuesto por tres elementos, una resistencia, un condensador y una bobina. Se conoce como pasivo por que solo esta compuesto por elementos pasivos y es de segundo orden por que contiene dos elementos reactivos ( un condensador y una bobina). Hay dos formas de realizar este circuito como se muestra a continuación:

Circuitos filtro pasa altos pasivo de segundo orden rlc

En la tabla se muestra además la función de transferencia y las ecuaciones de diseño. El valor del factor de calidad Q y el valor de la constante k dependen de la aproximación que se vaya a usar. En la siguiente tabla están los valores de Q y k de acuerdo a cada aproximación.

Tenga en cuenta

- La frecuencia de corte fc, el resistor R y la aproximación que se va usar son libres. Escoja los más adecuados, recuerde que la ganancia de este filtro es constante y es de uno.

- Respecto a las aproximaciones: La aproximación Butterworth da la respuesta más plana posible hasta la frecuencia de corte, se basa en los polinomios de Butterworth, la aproximación Chebyshev genera una cresta que hace que la pendiente sea más rápida en la banda de paso y se basa en los polinomios de Chebyshev, y la aproximación Bessel presenta una fase lineal y está basada en los polinomios de Bessel. Estas aproximaciones son las normalmente usadas en el diseño de filtros.

Calculadora Filtro Pasa altos Pasivo de 2do Orden RLC

Como usar la calculadora:

- Para los datos de entrada en caso de tener decimales se usa el punto no la coma. De usar la coma se produce error.
- Se puede escoger la forma del filtro que se va a usar.
- Se puede escoger la aproximación que se desee: Butterworth, Chebyshev o Bessel.

- La frecuencia de corte fc se puede ingresar en Hertz (Hz), kilohertz (kHz) o en Megahertz (MHz).
- La resistencia R se puede ingresar en ohmios (Ω), kiloohmios (kΩ) o a Megaohmios (MΩ).
- El condensador C se puede ajustar a picofaradios (pF), nanofaradios (nF), microfaradios (uF) o en milifaradios (mF).

- La inductancia L se puede ajustar a picohenrios (pH), nanohenrios (nH), microhenrios (uH) o en milihenrios (mH).

Descarga la simulación en proteus 7.9 de Filtro pasa altos pasivo de 2do orden RLC aquí.
Descarga la simulación en proteus 8.3 de Filtro pasa altos pasivo de 2do orden RLC aquí.

Ejemplo 1. Diseñe un filtro pasa altos RLC de la forma uno con una frecuencia de corte de 10kHz. Use aproximación Butterworth.

Solución. Como es aproximación Butterworth los valores de Q y k son 0.7071 y 1 respectivamente. Como valor de R escogemos 220Ω (se puede escoger cualquier otro valor), hallamos el valor de C:

Ahora hallamos el valor de L:

El circuito queda de la siguiente manera:

La simulación es la siguiente:

La magnitud es de color verde y la fase es de color amarillo. Se puede observar que en la frecuencia de corte (10kHz ) la magnitud y la fase tienen un valor de 0.707 y 90 grados respectivamente.

Ejemplo 2. Diseñe un filtro pasa altos RLC de la forma dos con una frecuencia de corte de 1kHz. Use aproximación Chebyshev (cresta de 0.25db).

Solución. Como es aproximación Chebyshev (cresta de 0.25db) el valor de Q es 0.8093 y el valor de k es 1.0991. Como valor de R escogemos 180Ω, hallamos el valor de C:

Ahora hallamos el valor de L:

El circuito queda de la siguiente manera:

La simulación es la siguiente:

La magnitud es de color verde y la fase es de color amarillo. Se puede observar que la frecuencia de corte es 1kHz y que la cresta es de 0.25db (3%).

Ejemplo 3. Diseñe un filtro pasa altos RLC de la forma uno con una frecuencia de corte de 10kHz. Use aproximación Bessel.

Solución. Como es aproximación Bessel los valores de Q y k son 0.5771 y 0.784 respectivamente. Como valor de R escogemos 330Ω (se puede escoger cualquier otro valor), hallamos el valor de C: