Escolha passa-baixas ou passa-altas pelo nó de saída

O nó de saída muda o filtro

Uma rede RC em série pode ser passa-baixas quando a saída está entre os terminais do capacitor, ou passa-altas quando está entre os terminais do resistor. A transferência do passa-altas sem carga é $H(s)=sRC/(1+sRC)$. Em CC, o capacitor bloqueia e a saída é zero; em alta frequência, a impedância do capacitor ideal tende a zero e a saída se aproxima da entrada. Um passa-baixas tem a forma complementar de primeira ordem $1/(1+sRC)$.

Para R = 100 kΩ e C = 1 μF, o corte de um passa-altas é 1.591549 Hz. Em 10 Hz, o módulo é aproximadamente 0.987570 e o avanço de fase é aproximadamente 9.043°. Isso pode remover um offset CC enquanto deixa passar um sinal CA que varia lentamente, mas também remove um valor CC genuíno do sensor. Decida se a informação desejada inclui CC antes de acrescentar um capacitor de acoplamento.

Fonte e carga alteram a resposta ideal

Suponha que a fonte tenha resistência de 10 kΩ, o capacitor série seja 1 μF e o resistor ao terra seja 100 kΩ. Em alta frequência, o ganho é 100/(10+100) = 0.909091. A constante de tempo é (10 kΩ + 100 kΩ) × 1 μF = 0.11 s, e o corte é 1.446863 Hz. A fórmula simples de 100 kΩ × 1 μF deixou passar tanto a perda na banda passante quanto o deslocamento do polo.

Para um passa-baixas alimentado através de resistência da fonte, inclua essa resistência no R em série. Com resistência de fonte de 1 kΩ mais um resistor de filtro de 10 kΩ e capacitor de 100 nF, o corte sem carga torna-se 144.686312 Hz. Uma carga resistiva posterior muda novamente o ganho CC e a resistência efetiva do capacitor.

Selecione o que deseja rejeitar

Um passa-baixas de primeira ordem não tem corte abrupto ideal. Se fc = 100 Hz, uma componente de interferência de 1 kHz é reduzida apenas a 0.099504 de sua amplitude de entrada, aproximadamente −20.043 dB. Decida se isso é suficiente antes de aumentar a complexidade. Conectar estágios em cascata exige considerar o efeito de carga ou inserir um buffer. Mantenha ganho da banda passante, referência de corte, fase do sinal e atenuação da interferência no registro do projeto; “usar um filtro” não é um critério de aceitação.