Los filtros de paso de banda y de rechazo de banda tienen el beneficio combinado de paso bajo y paso alto. Se fabrican conectando el paso bajo y el paso alto de diferentes frecuencias de corte. Es beneficioso cuando sólo se quiere o se quiere rechazar una determinada banda de frecuencias. A menudo se utilizan para investigar el audio emitido por la caja negra de un avión para aislar la voz humana del resto del ruido.
Este artículo intentará crear filtros simples utilizando componentes electrónicos de hardware. También analizaremos las entradas y salidas del osciloscopio.
Filtro de paso de banda
Como sabemos, el filtro de paso de banda pasa la banda de componentes de frecuencia de cualquier señal sin atenuación (disminución de potencia). Los componentes de frecuencia de paso de banda se pueden configurar utilizando la frecuencia de corte del filtro de hardware diseñado.
La especificación del filtro de paso de banda diseñado se proporciona en el proyecto siguiente.
En la figura 1 , el circuito dado tiene una frecuencia de banda de paso de aproximadamente 4,8 KHz-16 KHz. Por lo tanto, este filtro atenuará las frecuencias por debajo de 4,8 KHz y por encima de 16 KHz y pasará componentes de frecuencia por encima de 4,8 KHz y por debajo de 16 KHz. La señal de entrada tiene una amplitud pico a pico de 5 voltios.
Etapa de filtro de paso alto: el valor requerido del capacitor con un valor de resistencia de 10 KOhm para formar un filtro de paso alto se calcula como
C = 1/2PiF i R
Etapa de filtro de paso bajo: el valor requerido del capacitor con un valor de resistencia de 10 KOhm para formar un filtro de paso alto se calcula como
C = 1/2PiF H R
La siguiente figura muestra el diseño completo del filtro de paso de banda.
Figura 1: Filtro de paso de banda de 4,8 KHz a 16 KHz
Este circuito es un circuito básico de paso bajo con una frecuencia de corte de 16 KHz y un circuito de paso alto con una frecuencia de corte de 4,8 KHz conectados en serie.
En la pantalla debajo del osciloscopio, la entrada está en rojo y la salida en amarillo. Y se muestra claramente que una frecuencia baja de 1000 Hz ( Figura 2 ) y 50 KHz (Figura 4) se atenúan mientras que la frecuencia de 4,8 (5 KHz) (Figura 3) KHz se pasa tal cual.
Sonda roja – Frecuencia de señal de entrada
Sonda amarilla – Frecuencia de señal de salida
Figura 2. Frecuencia atenuada de 1 KHz
Frecuencia de 1 KHz: frecuencia fuera de la banda de paso, por lo tanto, atenuada.
Figura 3. La frecuencia de 5 KHz se pasa tal cual
Frecuencia 5 KHz: parte de la frecuencia de la banda de paso, por lo tanto, se pasa como está
Figura 4. La frecuencia de 50 KHz está atenuada.
Frecuencia 50 KHz – Frecuencia fuera de la banda de paso, por lo tanto, atenuada.
Filtro de rechazo de banda
El filtro de paso de banda atenúa una banda de componentes de frecuencia de cualquier señal. Los componentes de la frecuencia de rechazo de paso se pueden configurar utilizando la frecuencia de corte del filtro de hardware diseñado.
La especificación del filtro de paso de banda diseñado se proporciona en el proyecto siguiente.
Etapa de filtro de paso alto: el valor requerido del capacitor con un valor de resistencia de 10 KOhm para formar un filtro de paso alto se calcula como
C = 1/2PiF H R
Etapa de filtro de paso bajo: el valor requerido del capacitor con un valor de resistencia de 10 KOhm para formar un filtro de paso alto se calcula como
C = 1/2PiF i R
La especificación del filtro de paso de banda diseñado se proporciona en el proyecto siguiente.
Cifra. 5: Esquema del filtro de rechazo de banda de 4,8 Hz -16 Khz
El circuito anterior consta de un filtro de paso bajo y un filtro de paso alto con salidas conectadas a través de un diodo Schottky de bajo voltaje directo. Este diodo actúa como una puerta OR y evita la corriente inversa.
El diseño anterior tiene un rechazo de banda de frecuencia de aproximadamente 4,8 KHz-16 KHz. Por lo tanto, este filtro atenuará las frecuencias por debajo de 16 KHz y por encima de 4,8 KHz y pasará componentes de frecuencia por encima de 16 KHz y por debajo de 4,8 KHz. La señal de entrada tiene una amplitud pico a pico de 5 voltios.
En la pantalla debajo del osciloscopio, la entrada está en rojo y la salida en amarillo. Y se muestra claramente que una baja frecuencia de 1000 Hz (Figura 5) y 30 KHz (Figura 7) se pasa tal cual mientras que la frecuencia de 6 KHz (Figura 6) se atenúa.
Sonda roja – Frecuencia de señal de entrada
Sonda amarilla – Frecuencia de señal de salida
Figura 6. Se pasa una frecuencia de 1 KHz
Frecuencia 1 KHz: no forma parte de la frecuencia de rechazo de banda, por lo tanto, se pasa tal cual.
Figura 7. La frecuencia de 6 KHz está atenuada.
Frecuencia 6 KHz – Parte de la banda rechaza la frecuencia y por lo tanto se atenúa.
Figura 8. Se pasa la frecuencia de 30 KHz
Frecuencia 30 KHz – No forma parte de la frecuencia de rechazo de banda, por lo tanto, se pasa tal cual. Sobre todo, la figura explica la teoría con implementaciones prácticas.