Filtros de capacitores e inductores, ¿sin resistencia? [cerrado]

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A menudo, en los diagramas de circuitos, los condensadores y los inductores se utilizan para pasar o atenuar señales de alta o baja frecuencia. Por ejemplo, un estrangulador es un inductor que se puede usar para limitar el paso de señales de alta frecuencia y, a veces, los capacitores de derivación se usarán para "poner en cortocircuito" o "derivar" señales de alta frecuencia a tierra. A veces tales elementos aparecen aparentemente "por sí mismos". Entiendo que los inductores presentan alta impedancia y alta frecuencia y baja impedancia y baja frecuencia y lo contrario para los condensadores, por lo que tengo una idea intuitiva de cómo se pueden usar como filtros de paso alto y bajo. Sin embargo, si quiero obtener más cuantitativa, es posible que desee saber qué constituye "alta frecuencia" o "baja frecuencia" para una configuración determinada. Para eso se necesitan más detalles. La frecuencia de corte del filtro de un solo polo siempre implica una resistencia.

Por ejemplo, miraré los capacitores o inductores elegidos para los circuitos y me preguntaré "¿por qué se eligió ese valor para el capacitor o inductor?" En mi opinión, debe haber sido para que el filtro tenga el corte apropiado. Pero, ¿qué establece la resistencia para determinar el corte?

Mi principal conjetura basada en algunas lecturas recientes que he hecho es que estos elementos (inductores o condensadores) tienen cierta cantidad de inductancia y capacitancia como se especifican, pero también tienen inductancia y capacitancia parásitas, así como cierta resistencia parásita . Todas estas características extravagantes son las que establecen el límite técnico definitivo para el uso de algún dispositivo como filtro. En ese caso, tendría que mirar la hoja de datos para determinar cuál sea el estrangulador o el condensador o lo que esté utilizando y asegurarse de que tenga la respuesta de frecuencia adecuada en la banda que le preocupa. ¿Esto es correcto?

La otra posibilidad es que la resistencia debe provenir del resto del circuito. Por ejemplo, tal vez la impedancia de entrada o salida de los dispositivos vecinos debe considerarse en serie o en paralelo con el capacitor o inductor para determinar la frecuencia de corte. O tal vez es sólo la resistencia de los cables. No estoy seguro, tal vez pueda ser cualquiera de estos.

Me doy cuenta de que probablemente sea difícil dar una respuesta a esta pregunta sin que yo presente un circuito específico que me haya confundido, pero tal vez alguien pueda darme alguna orientación general de todos modos.

    
pregunta Jagerber48

2 respuestas

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La otra posibilidad es que la resistencia debe provenir del resto del circuito. Por ejemplo, tal vez la impedancia de entrada o salida de los dispositivos vecinos debe considerarse en serie o en paralelo con el capacitor o inductor para determinar la frecuencia de corte.

Por ejemplo, consulte filtro de segundo orden de wikipedia . La resistencia de carga es una parte esencial de la función de transferencia.

Los filtros LC generalmente se diseñan entre la resistencia finita tanto en la entrada como en la salida, pero se pueden diseñar para tener una resistencia finita en un solo puerto, con un circuito corto o abierto en el otro.

La resistencia en el puerto es una parte tan esencial del diseño, que si la resistencia cambia, la función de transferencia del filtro cambia. Cuando finalmente elija un libro sobre el diseño de filtros, verá que los prototipos de filtros generalmente están diseñados para un 'sistema de 1 ohmios' normalizado, y el paso final del diseño de filtros es escalar todos los componentes a la impedancia real que usted necesita. re utilizando 50 ohmios y 75 ohmios son impedancias populares para los filtros de RF, 600 ohmios para audio y telefonía.

    
respondido por el Neil_UK
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Como guía ... tenga en cuenta que cualquier frecuencia se expresará como un producto L-C (a través de la fórmula habitual), pero eso no le dice nada sobre la elección de L o C, solo su producto.

También tenga en cuenta que la Q deseada le informa sobre la proporción entre L y R, o C y R.

Entonces, si tiene un requisito de frecuencia y un requisito de Q, y el circuito proporciona una R (por ejemplo, la fuente y las impedancias de carga se definen en 50 ohmios), entre estos, puede definir de forma única los valores de los componentes.

Y R puede ser impuesta por ej. propiedades de la antena, o elegidas para ser, por ejemplo. 50 ohmios (bastante bajo) para frecuencias altas para que no termines con capacidades poco convenientes.

Se vuelve más complejo cuando se consideran los filtros de varias etapas, pero a menudo se dividen en secciones de segundo orden como parte del proceso de síntesis.

    
respondido por el Brian Drummond

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