Electricidad y electrónica

Calculadora de filtros activos

Diseñe filtros pasabajos, pasaaltos y pasabanda con selección de componentes y curvas.

01

Tus datos

Dimensionar componentes

Fuente, componentes y amplificador operacional ideales; sin límites de carga ni ancho de banda. f0 es frecuencia de polos/central, no siempre −3 dB. K es la ganancia especificada.

02

Tus resultados

Frecuencia de polos / central
—
Factor de calidad
—
Ganancia de tensión
—
Frecuencia de corte
—
Ganancia de tensión
—
Desfase
—
fL · −3 dB
—
fH · −3 dB
—
Ancho de banda de resonancia
—

Curva de respuesta
Fórmula—

Distinguir frecuencia natural, corte y respuesta del filtro

Analice el Sallen-Key paso bajo/alto o el paso banda de realimentación múltiple mostrado. Compare frecuencia natural, Q y respuesta a una frecuencia elegida. El modelo utiliza amplificadores ideales y componentes nominales, sin ancho de banda del dispositivo ni tolerancias.

Paso a paso

  1. Elija topología y análisis o diseño. Identifique resistencias y condensadores según el esquema.
  2. Introduzca componentes y ganancia, o frecuencia y Q objetivo con series normalizadas. Aplique el diseño antes de revisar sus valores redondeados.
  3. Revise curva, magnitud y fase. Compare frecuencia natural con corte o bordes de banda; no son necesariamente iguales.

Ajustes y límites

Frecuencia y Q
La frecuencia natural sitúa los polos; Q describe el amortiguamiento. El corte paso bajo/alto es −3 dB respecto a la ganancia de paso y depende de Q.
Topología y ganancia
Paso bajo/alto usan el Sallen-Key mostrado. Paso banda usa realimentación múltiple inversora con otras relaciones entre componentes y restricciones de ganancia.
Redondeo y validez
Los valores normalizados alteran frecuencia y Q. Revise los errores obtenidos. Combinaciones inválidas pueden implicar amortiguamiento no positivo y se rechazan.

Ejemplo resuelto

Use el ejemplo paso bajo con componentes iguales. A la frecuencia natural, la respuesta cae más que lo establecido por la definición de corte.

Entrada de ejemplo

LP; R1 = R2 = 10 kΩ; C1 = C2 = 10 nF
K = 1; f = f0
Resultado esperado
f0 / Q / fc / |G| / φ≈
f01591.549431 Hz
Q0.5
fc (−3 dB)1024.312067 Hz
|G(f0)|0.5 V/V
G(f0)−6.020600 dB
φ(f0)−90°

El corte calculado es menor que la frecuencia natural. Una fórmula de componentes no identifica el punto −3 dB para cualquier Q.

Preguntas y solución de problemas

¿Por qué aparece un pico?

Un Q suficientemente alto puede producir resonancia. Compare toda la respuesta y ganancia de paso; un pico no garantiza respuesta plana.

¿Por qué no se alcanza el objetivo?

Resistencias y condensadores se redondean por separado. Compruebe frecuencia y Q obtenidos y compare otra serie compatible.

¿Predice el filtro construido?

No incluye producto ganancia-ancho de banda, velocidad de respuesta, límites de alimentación ni tolerancias. Verifique el amplificador y el circuito montado.