9.13 : Respuesta de frecuencia

Los filtros activos son circuitos electrónicos que utilizan amplificadores operacionales (op-amps), resistencias y condensadores para filtrar componentes de frecuencia no deseados de una señal. Un filtro activo de paso bajo de primer orden está diseñado para pasar señales con una frecuencia inferior a una determinada frecuencia de corte y atenuar frecuencias superiores a esa frecuencia de corte. La función de transferencia para un filtro activo de paso bajo de primer orden es:

Donde A_f es la ganancia a bajas frecuencias, también conocida como ganancia de CC, s es la frecuencia compleja y ω_c es la frecuencia de corte o de esquina. Un filtro activo de paso alto de primer orden permite que pasen señales por encima de una determinada frecuencia de corte mientras atenúa las señales por debajo de esta frecuencia. Su función de transferencia se puede expresar como:

Donde A_f representa la ganancia a altas frecuencias y ω_c es la frecuencia de corte por debajo de la cual la salida se reduce significativamente. Un filtro de paso de banda tiene propiedades combinadas de filtros de paso bajo y de paso alto. Sólo permite el paso de un cierto rango de frecuencias y atenúa las frecuencias fuera de este rango. La función de transferencia de un filtro de paso de banda tiene la forma:

Aquí ω_0 es la frecuencia central y Q es el factor de calidad. Un filtro de rechazo de banda, también conocido como filtro de muesca, hace lo contrario al permitir el paso de la mayoría de las frecuencias, excepto un rango específico que atenúa. La función de transferencia estándar para un filtro de rechazo de banda es:

En los filtros activos, la ganancia dentro de la banda de paso se puede configurar independientemente de la frecuencia de corte, la ganancia está determinada por la relación entre la resistencia de retroalimentación y la resistencia de entrada, y los parámetros de diseño, como los valores de resistencia y capacitor, se eligen para establecer la frecuencias de corte y para dar forma a la respuesta de frecuencia general del filtro para cumplir con requisitos específicos.