Filtro Pasa bajos Activo de 1er Orden RC

Tema complementario Filtros Pasa bajos

Un filtro pasa bajos activo de primer orden RC como su nombre lo dice solo permite el paso de frecuencias bajas y atenúa las frecuencias altas. Esta compuesto por cinco elementos un condensador, tres resistencias, y un amplificador operacional (opamp). La entrada es por la resistencia R y la salida se toma en salida del amplificador operacional. Se conoce como activo porque contiene un elemento activo que es el amplificador operacional, y es de primer orden por que solo contiene un elemento reactivo ( un condensador). Tiene tres principales características: la ganancia puede ser mayor a uno, al ser de primer orden su atenuación es de 20db por década de frecuencia, y hay dos circuitos, el inversor y el no inversor.

Descarga la simulación en proteus 7.9 de Filtro Pasa bajos Activo de 1er Orden RC aquí.
Descarga la simulación en proteus 8.3 de Filtro Pasa bajos Activo de 1er Orden RC aquí.

Filtro inversor

El circuito de un filtro inversor pasa bajos activo de primer orden es el siguiente:

Circuito Filtro pasa bajos activo de primer orden RC inversor

Función de transferencia inversor:

Ecuaciones de diseño:

A tener en cuenta:

- “A” es la ganancia de este filtro.
- fc es la frecuencia de corte.

- El valor de C es libre.

- La salida es inversa respecto a la entrada, signo menos en la función de transferencia.

- La función de R1 es la de balancear el circuito, mas sin embargo se puede obviar, y reemplazar por un corto circuito.

Calculadora Filtro Pasa bajos Activo de 1er Orden RC inversor

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.

- La frecuencia de corte fc se puede ingresar en Hertz (Hz), kilohertz (kHz) o en Megahertz (MHz).
- El condensador C se puede ingresar en picofaradios (pF), nanofaradios (nF), microfaradios (uF) o en milifaradios (mF).
- En el valor de la ganancia se ingresa el valor absoluto de esta, su valor debe ser igual o mayor a cero ( A ≥ 0).

- Las resistencias Rf, R y R1 se pueden ajustar a ohmios (Ω), kiloohmios (kΩ) o a Megaohmios (MΩ).

Ejemplo. Diseñe un filtro activo pasa bajos inversor de primer orden RC con frecuencia de corte de 10kHz. Ganancia de 2.

Solución. Se escoge C con un valor de 10nF. Ahora se halla Rf:

Luego hallamos R:

Y finalmente R1:

El circuito queda de la siguiente manera:

La simulación es la siguiente:

La magnitud es la línea de color verde y la fase es la línea de color amarilla. La frecuencia de corte es 10kHz.

Filtro no inversor

El circuito de un filtro no inversor pasa bajos activo de primer orden es el siguiente:

Filtro pasa bajos activo de primer orden RC no inversor

Función de transferencia no inversor:

Ecuaciones de diseño:

A tener en cuenta:

- “A” es la ganancia de este filtro.

- El valor de C es libre.

- La mínima ganancia A es 1.
- fc es la frecuencia de corte.

Calculadora Filtro Pasa bajos Activo de 1er Orden RC no inversor

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.

- La frecuencia de corte fc se puede ingresar en Hertz (Hz), kilohertz (kHz) o en Megahertz (MHz).
- El valor de la ganancia A debe ser igual mayor a uno ( A ≥ 1).
- El condensador C se puede ingresar en picofaradios (pF), nanofaradios (nF), microfaradios (uF) o en milifaradios (mF).

- Las resistencias R, R1 y Rf se pueden ajustar a ohmios (Ω), kiloohmios (kΩ) o a Megaohmios (MΩ).

Ejemplo. Diseñe un filtro activo pasa bajos no inversor de primer orden RC con frecuencia de corte de 10kHz. Ganancia de 2.

Solución. Se escoge C con un valor de 10nF. Ahora se halla R: