La pregunta actual tiene una respuesta que depende de los parámetros de onda cuadrada y las características del filtro.
Por lo tanto, debe conocer al menos la frecuencia de la onda cuadrada y la frecuencia de corte del filtro. Además, algunos detalles pueden diferir si el filtro es un filtro RC pasivo unipolar simple o es más complejo.
El comentario que haga en su pregunta sobre filtros no lineales no está claro. El término "filtro", según la definición habitual, se refiere a un dispositivo lineal (a menos que esté analizando efectos no lineales en filtros activos). Si está tratando con un dispositivo de procesamiento de señales más complejo, debe ser más preciso y agregar información.
De todos modos, asumiré que está hablando de un filtro RC pasivo simple de 1 polo como el siguiente:
simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab
Lo primero que hay que notar, como dijo @Neil_UK en un comentario a tu pregunta, es que la salida está a través de la resistencia, no a través del condensador.
¡Si tomara la salida a través del capacitor, tendría un filtro de paso bajo, en su lugar! Tal vez esa fue una pregunta trampa, de lo contrario, es posible que la hayas explicado de forma incorrecta en tu publicación.
Suponiendo que la salida está en la resistencia, debe pensar en las posiciones relativas de la frecuencia de onda cuadrada, llamémosla \ $ f_s \ $, y la frecuencia de corte del filtro, llamémosla \ $ f_c \ $.
Hay tres casos relevantes:
- \ $ f_s > > f_c \ $
- \ $ f_s < < f_c \ $
- \ $ f_s \ approx f_c \ $
El primero es fácil: si la frecuencia de onda cuadrada se encuentra muy por encima del corte del filtro, los armónicos de la onda pasarán casi inalterados, por lo tanto, tendrá esencialmente la misma señal en la salida
El segundo es un poco más complicado: debido a que la amplitud de los armónicos es mayor con la frecuencia (es decir, con el orden de los armónicos), la mayoría de los armónicos relevantes de la señal caen en un intervalo de frecuencia en el que la respuesta de frecuencia del filtro está creciendo. linealmente (en un diagrama de Bode), por lo que el filtro actúa como un diferenciador (no ideal) para la señal. En este caso, obtendrá una señal de salida que es casi cero entre los bordes de la señal, mientras que obtendrá picos en correspondencia con los bordes de la onda cuadrada.
El tercer caso (\ $ f_s \ $ cerca de corte) es algo intermedio, especialmente si el componente fundamental está justo por debajo del corte. La señal se distorsionará: los bordes ascendentes rápidos pasarán, pero la parte plana se atenuará, por lo que tendrá una forma de caída exponencial entre los bordes.
No indicó si la onda cuadrada tiene un componente de CC (compensación de CC), de todos modos, incluso si está presente, el nivel de CC se eliminará de la señal de salida, que en cualquier caso no tendrá componente de CC (gracias a @ Gregory Kornblum por señalar esto en un comentario).
Los siguientes son los resultados de una simulación de LTspice en los tres casos:
