¿Atenuación del filtro de paso de banda?

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Estoy tratando de dividir una señal de audio en 5 canales, dejando 5 rangos diferentes a través de cada filtro (bajos, medios, altos, etc.). Lo que estoy descubriendo es que cada filtro de paso de banda tiene diferentes niveles de atenuación, lo cual no entiendo.

Espero que haya alguna atenuación, pero mis frecuencias "pasadas" para algunos de los filtros son, en el mejor de los casos, -6dB. Esto no tiene sentido para mí porque las frecuencias de esquina no deberían definirse como -3dB y el paso de banda debería permitir señales entre ellas con una atenuación inferior a -3dB.

Aquí está el esquema con el que estoy trabajando:

Aquíhayunagráficademagnitud/fasedelcircuito:

No sé mucho sobre el diseño del filtro, pero elegí el valor de mi condensador para ser 0.1uF y usé las siguientes ecuaciones para resolver un valor de resistencia que coincida con las frecuencias de corte que quiero.

Wc1 = 1 / (2pi R C)

Wc2 = 1 / (2pi R C)

Hice esto para cada filtro de paso de banda que dividía los rangos de 20Hz a 20kHz en cinco regiones. ¿Quizás el diseño que estoy usando en sí mismo es un diseño defectuoso? He echado un vistazo alrededor y veo que muchos diseños incluyen algún tipo de amplificador entre la parte de paso bajo y paso alto del paso de banda, ¿podría ser esta la razón?

    
pregunta Zearia

1 respuesta

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Wc1 = 1 / (2piRC)

     

Wc2 = 1 / (2piRC)

No has diseñado un filtro de paso de banda; ha diseñado un filtro de paso bajo y un filtro de paso alto y ha conectado uno a la salida del otro.

La ecuación para el paso bajo solo da la frecuencia de corte cuando la carga en la salida tiene una impedancia muy alta. Su segunda etapa (la parte de paso alto) está cargando la primera etapa (parte de paso bajo) y está cambiando su frecuencia de corte.

De manera similar, la ecuación de paso alto supone que la fuente que la alimenta tiene una impedancia muy baja, lo que tampoco es válido una vez que se conecta el filtro de paso bajo como fuente de entrada.

  

Espero que haya alguna atenuación, pero mis frecuencias "pasadas" para algunos de los filtros son, en el mejor de los casos, -6dB.

El mejor escenario posible en el punto medio de la banda de paso es que C1 parece un circuito abierto, mientras que C2 parece un cortocircuito. En ese caso, tendría un circuito equivalente dado por el divisor de resistencia formado por C1 y C2. Para su filtro de "bajos", por ejemplo, esto sería aproximadamente -3 dB porque los dos valores de la resistencia son aproximadamente iguales.

Pero las cosas no van a ser tan buenas, porque estás usando valores de condensador iguales para las dos etapas de filtro, por lo que los condensadores tendrán una impedancia igual en cualquier frecuencia dada. No intentaré calcular el efecto matemáticamente porque ya has ejecutado la simulación y has visto de qué se trata.

    
respondido por el The Photon

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