Filtros
El término filtro se puede aplicar a cualquier dispositivo selector de frecuencia. No obstante, en la práctica, se tiende a limitar su uso a la descripción de un componente de un sistema que permite la transmisión de cierta gama de frecuencias, a la vez que rechaza o evita la transmisión de otras. Las frecuencias transmitidas se denominan bandas pasantes o bandas de paso, las frecuencias rechazadas se conocen como bandas suprimidas y el límite entre el bloqueo y el paso es la frecuencia de corte.
Un ejemplo de la utilización de los filtros es un receptor de radio que debe dejar pasar solamente una de las muchas señales de entrada captadas por su antena. Lo hace basándose en la diferencia de las bandas de frecuencia de las distintas señales, utilizando un filtro fuertemente selectivo o sintonizado.
Un filtro que procese señales continuas se denomina filtro analógico, mientras que los filtros aplicados a señales muestreadas se conocen en general como filtros digitales y se pueden implementar utilizando programación (software), o bien, componentes electrónicos (hardware).
Los filtros se clasifican según los rangos de frecuencias que dejan pasar o rechazar en:
- Filtro paso bajo: Tiene la banda de paso en la región de baja frecuencia.
- Filtro paso alto: Tiene la banda de paso en la región de alta frecuencia.
- Filtro paso banda: Permite que pase una banda de frecuencias particular.
- Filtro supresor de banda: Bloquea una banda de frecuencias particular.
Los filtros pueden ser activos o pasivos. Los filtros pasivos están fabricados con resistencias, condensadores y bobinas. En la figura siguiente se pueden observar dos filtros pasivos (paso-alto y paso-bajo) La utilización de componentes reales impide tener cambios instantáneos de banda pasante a banda suprimida (como se podía observar en la figura anterior). Esto se debe a que el proceso de carga o descarga del condensador no se produce instantáneamente, siendo la constante de tiempo T = R • C. Combinando circuitos paso-alto y paso-bajo se pueden obtener filtros de paso-banda, cuya banda de paso es la resultante de las características de los circuitos combinados.
Los filtros activos incluyen en su fabricación amplificadores operacionales. La principal limitación de los filtros pasivos es que se pueden producir cambios en las frecuencias de corte. Este problema se puede evitar en gran parte utilizando en el circuito un amplificador operacional, formando filtros activos. En la figura siguiente se pueden ver dos filtros activos paso-bajo y paso-alto.
Igual que en los filtros pasivos, un filtro pasa-banda se puede obtener disponiendo en cascada filtros paso-alto y paso-bajo. Una técnica más utilizada consiste en montar- un circuito de doble T en el bucle de alimentación, tal y como se puede ver en la siguiente figura.
La aplicación de los filtros en los circuitos de control es para mejorar la relación señal-ruido, siempre que el espectro de frecuencias de la señal tenga un rango de frecuencias diferente al del ruido.