Filtro High shelf de 1er orden RC tipo II

A continuación se muestra el proyecto filtro high shelf de primer orden RC tipo II. El circuito es e l siguiente:

La función de transferencia es la siguiente:

Donde ωo es la frecuencia central en rads/seg, A es la ganancia del filtro y alfa α es un parámetro que indica la variación del potenciómetro. El signo menos indica que la salida se invierte respecto a la entrada. Las ecuaciones de diseño son las siguientes:

Tenga en cuenta

- El valor de R1 es libre, escoja el que más le convenga. Respecto a Rpot es un potenciómetro lineal y su valor también es libre solo se debe cumplir con la condición de que sea menor o igual a R1.

- f±3db es la frecuencia en la que se distingue audiblemente el aumento o disminución de las notas altas y se toma normalmente como referencia en el diseño de los filtros high shelving. La ganancia A20kHz es la ganancia del filtro en la frecuencia de 20kHz y la ganancia Amax es la ganancia del filtro cuando la frecuencia tiende a infinito.

- Un filtro high shelf aumenta o disminuye la magnitud de las frecuencias altas a partir de la frecuencia f±3db y no tiene efecto sobre las frecuencias bajas. También cuando el potenciómetro se fija a su valor medio (alfa igual a 0.5) la señal de salida tiene la misma magnitud que la señal de entrada.

- Al filtro high shelf también se le conoce con los nombres de control de tonos altos, filtro high shelving o filtro de estantería para frecuencias altas.

- Para entender mejor se realizaran dos ejemplos.

Ejemplo 1. Diseñe un filtro high shelf de primer orden rc tipo II con frecuencia f±3db de 5kHz y ganancia A20kHz de ±10db.

Solución. Hallamos el valor de la ganancia en 20kHz:

Hallamos ahora el valor de Amax:

Se escoge R1 de un valor de 10kΩ. Hallamos el valor de R2:

Y finalmente hallamos el valor de C:

Se elige que Rpot tenga el mismo valor de R1. El circuito es el siguiente:

La simulación para diferentes valores de alfa entre las frecuencias de 2Hz y 200kHz es la siguiente:

Se puede ver que la ganancia cuando la frecuencia tiende a infinito es de ±13db. La anterior simulación haciendo una aproximación entre 20Hz y 20kHz es la siguiente: