Què és el filtre de pas alt?

"Un filtre de pas alt és exactament el contrari al circuit de filtres de pas baix, ja que els dos components s'han intercanviat amb el senyal de sortida dels filtres que es porta des de la resistència waquí, ja que el filtre de pas baix només permetia que els senyals passessin per sota del seu punt de freqüència de tall, ƒc, el circuit passiu de filtre de pas alt com el seu nom indica, només passa els senyals per sobre del punt de tall seleccionat, eliminant els senyals de baixa freqüència de la forma d’ona. ----- FMUSER"

Estoig

1) Circuit de filtre de pas elevat

2) Resposta de freqüència d'un filtre d'alta passada de primer ordre

3) Freqüència de tall i canvi de fase

4) Exemple de filtre de pas alt 1

5) Filtre de pas alt de segon ordre

6) Resum del filtre de pas alt

7) El diferenciador RC

Circuit de filtre de pas elevat

En aquesta disposició de circuit, la reactància del condensador és molt alta a les freqüències baixes, de manera que el condensador actua com un circuit obert i bloqueja qualsevol senyal d’entrada a VIN fins que s’arriba al punt de freqüència de tall (ƒC). 

Per sobre d’aquest punt de freqüència de tall, la reactància del condensador s’ha reduït prou, com ara actua més com un curtcircuit que permet que tot el senyal d’entrada passi directament a la sortida com es mostra a continuació a la corba de resposta dels filtres.

Vegeu també: >> Què és el filtre de pas baix i com es crea un filtre de pas baix? 

Resposta de freqüència d'un filtre d'alta passada de primer ordre

La trama de respostes o freqüència de respostes de freqüència anterior per a un filtre de pas alt passiu és exactament el contrari a la d’un filtre de pas baix. Aquí el senyal s’atén o es redueix a freqüències baixes i la sortida augmenta a + 20dB / Decada (6dB / Octave) fins que la freqüència arriba al punt de tall (ƒc) on torna a ser R = Xc. 

Té una corba de resposta que s’estén des de l’infinit fins a la freqüència de tall, on l’amplitud del voltatge de sortida és 1 / √2 = 70.7% del valor del senyal d’entrada o -3dB (20 log (Vout / Vin)) de l’entrada valor.

També podem veure que l’angle de fase (Φ) del senyal de sortida lidera el de l’entrada i és igual a + 45o a la freqüència ƒc. La corba de resposta de freqüència d’aquest filtre implica que el filtre pot passar totes les senyals a l’infinit. Tanmateix, a la pràctica, la resposta del filtre no s’estén fins a l’infinit sinó que està limitada per les característiques elèctriques dels components utilitzats.

El punt de freqüència de tall per a un filtre de pas alt de primer ordre es pot trobar mitjançant la mateixa equació que la del filtre de pas baix, però l’equació per al canvi de fase es modifica lleugerament per tenir en compte l’angle de fase positiu, com es mostra a continuació.

Vegeu també: >> Com dissenyar un filtre de pas baix: subwoofer?

Freqüència de tall i canvi de fase

 

El guany de circuit, Av, que es dóna com a Vout / Vin (magnitud) i es calcula com:

Exemple de filtre de pas alt 1
Calculeu la freqüència de tall o de "punt de ruptura" (ƒc) per a un filtre de passatge alt simple passiu que consisteix en un condensador de 82pF connectat en sèrie amb una resistència de 240kΩ.

Filtre de pas alt de segon ordre
Una vegada més, com passa amb els filtres de pas baix, es poden combinar etapes de filtre de pas alt per formar un filtre de segon ordre (de dos pols) tal com es mostra.

 

El circuit anterior utilitza dos filtres de primer ordre connectats o en cascada per formar una xarxa de passada de segon ordre o de dos pols. Aleshores, una etapa de filtre de primer ordre es pot convertir en un tipus de segon ordre amb només utilitzar una xarxa RC addicional, la mateixa que per al filtre de baix pas de segon ordre. El circuit de filtres de pas de segon ordre resultant tindrà un pendent de 2dB / dècada (40dB / octava).

Com passa amb el filtre de pas baix, la freqüència de tall, ƒc es determina tant per les resistències com pels condensadors de la manera següent.

A la pràctica, és difícil implementar amb precisió filtres passius en cascada per produir filtres d'ordre més gran, ja que la impedància dinàmica de cada ordre de filtres afecta la seva xarxa veïna. No obstant això, per reduir l’efecte de càrrega podem fer que la impedància de cada etapa següent 10x l’etapa anterior, de manera que R2 = 10 * R1 i C2 = 1 / 10a de C1.

Vegeu també: >> Filtres de pas baix: és el que teniu i ho feu amb ell! 

Resum del filtre de pas alt
Hem vist que el Filtre Passiu Alt Passiu és exactament el contrari al filtre de pas baix. Aquest filtre no té voltatge de sortida des de corrent continu (0Hz) fins a un punt de freqüència de tall (ƒc) especificat. Aquest punt de freqüència de tall inferior és del 70.7% o -3dB (dB = -20log VOUT / VIN) de la pujada de tensió que es permet.

L'interval de freqüències "per sota" d'aquest punt de tall ƒc és generalment conegut com Stop Band, mentre que l'interval de freqüències "per sobre" d'aquest punt de tall es coneix generalment com a banda de pas.

La freqüència de tall, la freqüència de cantó o el punt -3dB d’un filtre de pas alt es pot trobar mitjançant la fórmula estàndard de: ƒc = 1 / (2πRC). L’angle de fase del senyal de sortida resultant a ƒc és de + 45o. Generalment, el filtre de pas alt es distorsiona menys que el seu filtre de pas baix equivalent a causa de les freqüències de funcionament més altes.

Una aplicació molt freqüent d’aquest tipus de filtre passiu, es troba en amplificadors d’àudio com a condensador d’acoblament entre dues etapes d’amplificador d’àudio i en sistemes d’altaveus per dirigir els senyals de freqüència més alta als altaveus de tipus “tweeter” més reduïts mentre bloquegen els senyals de baixos o són també s'utilitzen com a filtres per reduir qualsevol distorsió de soroll o baixa "freqüència". 

Quan s'utilitza així en aplicacions d'àudio, el filtre de pas alt és de vegades anomenat filtre "de tall" o "baix".

La tensió de sortida Vout depèn de la constant de temps i de la freqüència del senyal d'entrada tal com s'ha vist anteriorment. Amb un senyal de sinusoïdal de CA aplicat al circuit, es comporta com un simple filtre de primer pas de primer ordre. Però si canviem el senyal d’entrada per un senyal en forma d’ona quadrada que té una entrada de pas gairebé vertical, la resposta del circuit canvia dràsticament i produeix un circuit conegut com a diferenciador.

Vegeu també: >> Tutorial bàsics del filtre de RF 

El diferenciador RC

Fins ara, la forma d’ona d’entrada del filtre s’ha considerat que és sinusoïdal o la d’una ona sinusoïdal constituïda per un senyal fonamental i alguns harmònics que funcionen al domini de freqüència donant-nos una resposta de domini de freqüència per al filtre. Tanmateix, si alimentem el filtre de pas alt amb un senyal d'ona quadrada que funciona al domini temporal donant un impuls o una entrada de resposta de pas, la forma d'ona de sortida consistirà en pols o pics de curta durada, tal com es mostra.

El circuit diferenciador RC

Cada cicle de la forma d’ona d’entrada d’ona quadrada produeix dues puntes a la sortida, una positiva i una altra negativa i l’amplitud de les quals és igual a la de l’entrada. La velocitat de decadència de les punxes depèn de la constant de temps, el valor (RC) dels dos components, (t = R x C) i el valor de la freqüència d’entrada. Els polsos de sortida s’assemblen cada cop més a la forma del senyal d’entrada a mesura que augmenta la freqüència.

També et pot agradar:

Quina és la diferència entre AM i FM?

El que és FM (freqüència modulada)?

Què és la diferència entre AM i FM Ràdio Senyals?

La modulació de freqüència Avantatges i Desavantatges

Receptor AM vs receptor FM | Diferència entre receptor AM i receptor FM

Deixa un missatge 

Llista de missatges