Esos filtros pasivos tienen una ganancia de voltaje de 1 en la banda de paso siempre que no haya carga (es decir, una resistencia / impedancia de \ $ V _ {\ text {out}} \ $ a tierra). Considere el filtro de paso bajo, por ejemplo: a bajas frecuencias, el condensador se comporta como un circuito abierto y, dado que \ $ V _ {\ text {out}} \ $ también es un circuito abierto, no hay corriente a través de la resistencia y, por lo tanto, no hay corriente. caída de voltaje a través de él. En otras palabras, \ $ V _ {\ text {in}} = V _ {\ text {out}} \ $, que es una ganancia de 1. Hay cierta atenuación en la banda de paso cerca de la frecuencia de la esquina porque no hay filtro - pasivo o activo - es perfecto en la frecuencia de esquina. En la banda de parada del filtro de paso bajo, la ganancia es 0, ya que el condensador actúa como un cortocircuito.
Sin embargo, en la práctica es poco probable que vea un circuito abierto en \ $ V _ {\ text {out}} \ $. Habrá cierta resistencia de carga finita o impedancia, y esto sí reduce la ganancia del filtro de paso bajo. Si tiene una resistencia de carga igual a la resistencia de filtro, por ejemplo, tiene una ganancia de 1/2 (las dos resistencias forman un divisor de voltaje que divide la entrada por la mitad).
Aquí hay un filtro pasivo de paso bajo para el cual puede simular la respuesta de frecuencia y ajustar la resistencia de carga para ver qué sucede:
simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab
La forma fácil de arreglar este filtro pasivo para que tenga una ganancia de 1 incluso con una carga es agregar un búfer de amplificador operacional a la salida del filtro pasivo (lo que hace que el filtro general sea activo):
Fuente: enlace
Esto funciona porque la entrada del amplificador operacional (que está conectado a la salida del filtro pasivo) tiene una impedancia muy alta, es casi un circuito abierto. Por lo tanto, tiene una ganancia de 1 (en la banda de paso) en la salida del filtro pasivo, y el búfer también tiene una ganancia de 1, por lo que la ganancia general es 1 en la banda de paso. También puede usar un amplificador de amplificador operacional que no invierta en lugar de un búfer para proporcionar ganancia > 1, si es necesario / deseado.
El filtro pasivo puede ser aceptable si su resistencia a la carga es conocida (y constante) y puede aceptar una ganancia inferior a 1. En ese caso, elegiría la resistencia de filtro de modo que proporcione una ganancia aceptable en la banda de paso incluso con la resistencia de carga.
