Calculadora Filtros RC/LC
Diseñe filtros pasivos y activos. Calcule valores de componentes para filtros pasa bajos, pasa altos, pasa banda y notch.
Calculadora
Cómo Usar Esta Calculadora
Esta calculadora de filtros le ayuda a diseñar filtros RC/LC pasivos y filtros activos con amplificadores operacionales para aplicaciones de audio, RF y acondicionamiento de señales.
- Seleccione el Tipo de Filtro — Paso bajo, paso alto, paso banda o notch
- Elija la Topología — Pasivo (RC/LC) o activo (basado en op-amp)
- Ingrese la Frecuencia de Corte — El punto de -3dB para filtros LP/HP
- Establezca la Impedancia — Determina los valores de resistencia
- Para Paso Banda — También especifique el ancho de banda para determinar el factor Q
- Haga Clic en Calcular — Obtenga los valores de componentes
Tipos de Filtros Explicados
Filtro Paso Bajo
Permite el paso de frecuencias por debajo de la frecuencia de corte y atenúa las frecuencias más altas. Se usa para anti-aliasing antes de ADCs, eliminación de ruido de alta frecuencia y extracción de graves en audio.
Filtro Paso Alto
Permite el paso de frecuencias por encima de la frecuencia de corte y atenúa las frecuencias más bajas. Se usa para bloqueo de DC, eliminación de ruido de baja frecuencia y extracción de agudos en audio.
Filtro Paso Banda
Permite el paso de frecuencias dentro de una banda específica y atenúa las frecuencias fuera de ella. El factor Q determina la selectividad: mayor Q significa menor ancho de banda.
Filtro Notch (Rechaza Banda)
Atenúa una frecuencia específica mientras permite el paso de todas las demás. Comúnmente usado para eliminar el zumbido de 50/60Hz de la red o frecuencias de interferencia específicas.
Comparación de Respuestas de Filtros
| Filtro | Pendiente (1er orden) | Desplazamiento de Fase | Uso Común |
|---|---|---|---|
| Paso bajo | -20 dB/década | 0° a -90° | Anti-aliasing, eliminación de ruido |
| Paso alto | +20 dB/década | +90° a 0° | Bloqueo DC, eliminación de retumbo |
| Paso banda | ±20 dB/década | +90° a -90° | Sintonía de radio, detección de tonos |
| Notch | Nulo profundo en fc | ±180° en fc | Rechazo de zumbido, interferencias |
Consejos de Diseño
Filtros Pasivos vs Activos
| Aspecto | Pasivo | Activo |
|---|---|---|
| Alimentación | No necesita alimentación | Requiere alimentación |
| Ganancia | Solo pérdida | Puede amplificar |
| Factor Q | Limitado por componentes | Puede ser muy alto |
| Tamaño | Puede ser voluminoso (inductores) | Compacto |
| Ancho de banda | DC hasta muy alta freq. | Limitado por op-amp |
Selección de Componentes
- Resistencias: Use tolerancia del 1% película metálica para precisión
- Condensadores: C0G/NP0 para estabilidad, X7R aceptable para menos crítico
- Inductores: Considere DCR, corriente de saturación y autorresonancia
- Op-amps: Elija según ancho de banda, ruido y requisitos de alimentación
Valores de Impedancia Comunes
- Audio: 10kΩ-100kΩ (alta impedancia para bajo ruido)
- RF: 50Ω o 75Ω (impedancias de línea de transmisión estándar)
- Instrumentación: 1kΩ-10kΩ (balance entre ruido y carga)
Errores Comunes a Evitar
- Considere los efectos de impedancia de fuente y carga en la respuesta del filtro
- Tenga en cuenta la inductancia parásita de condensadores a altas frecuencias
- Use condensadores de bajo ESR para mejor factor Q
- Use buffers en filtros de alta impedancia para prevenir carga
Preguntas Frecuentes
¿Qué es la frecuencia de corte de -3dB?
El punto de -3dB es donde la potencia de salida es la mitad de la potencia de entrada (el voltaje es ~70.7% de la entrada). Esta es la definición estándar para la frecuencia de corte del filtro. Por encima/debajo de este punto, la atenuación aumenta según la pendiente del filtro.
¿Cómo obtengo una pendiente más pronunciada?
Use filtros de orden superior. Cada orden añade 20 dB/década de pendiente. Cascadee múltiples etapas de primer orden o use topologías de segundo orden Sallen-Key, Butterworth o Chebyshev. Los órdenes superiores requieren más componentes y diseño cuidadoso.
¿Por qué usar filtros activos en lugar de pasivos?
Los filtros activos pueden proporcionar ganancia, no requieren inductores (que son voluminosos a bajas frecuencias) y pueden lograr factores Q altos. Son ideales para aplicaciones de audio y baja frecuencia. Sin embargo, están limitados por el ancho de banda del op-amp y requieren alimentación.
¿Qué factor Q debo usar para filtros paso banda?
Q = frecuencia central / ancho de banda. Para filtrado general, Q de 1-10 es común. Mayor Q (10-100) para detección selectiva de frecuencias. Q muy alto (100+) requiere componentes de precisión y puede ser inestable.
¿Qué tan precisos son estos valores calculados?
Las fórmulas son exactas para componentes ideales. La precisión real depende de las tolerancias de componentes (1% resistencias, 5% condensadores = ~6% error de frecuencia). Para aplicaciones de precisión, use componentes ajustables o valores seleccionados.
Verifique su Selección de Componentes
Después de calcular los valores de sus componentes, use Schemalyzer para verificar su diseño de esquemático. Nuestro análisis impulsado por IA detecta errores comunes y sugiere mejoras.
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