giovedì 11 febbraio 2010

Si dicono passivi perché non vi sono componenti attivi : la resistenza e il condensatore dissipano potenza, quindi sono passivi.
I filtri passivi si dividono in 2 categorie:
1. A polo singolo:è basato sulla combinazione di resistori, capacitori e induttori.Sono circuiti RC, RL, LC e RLC.Sono chiamati "filtri passivi", perché il loro funzionamento non dipende da una fonte di alimentazione esterna.
Gli induttori bloccano i segnali ad alta frequenza e conducono quelli a bassa frequenza, mentre i capacitori si comportano al contrario.
Un filtro in cui il segnale passa attraverso un induttore, o nel quale un capacitore fornisce un percorso verso terra, presenta quindi minore attenuazione ai segnali a bassa frequenza che a quelli ad alta frequenza ed è un filtro passa-basso.
Se il segnale passa attraverso un capacitore, o ha un percorso a terra attraverso un induttore, allora il filtro presenta un'attenuazione minore per i segnali ad alta frequenza che per quelli a bassa frequenza, ed è un filtro passa-alto.
I resistori da parte loro non hanno la proprietà di selezionare le frequenze, ma sono aggiunti a capacitori e induttori per determinare le costanti di tempo del circuito, e quindi le frequenze a cui essi rispondono.A frequenze molto alte (maggiori di circa 100 megahertz), a volte gli induttori sono semplicemente fatti da un singolo anello o da una striscia di lamina metallica, e i capacitori da strisce metalliche adiacenti. Tali strutture, che sono utilizzate anche per fare adattamento di impedenza, sono chiamate stub.
2. Multipolari:I filtri di secondo ordine sono misurati con il loro fattore di qualità o fattore Q. Si dice che un filtro ha un Q alto, se seleziona o inibisce un intervallo di frequenze stretto, relativamente alla sua frequenza centrale.


Per filtri elementari passivi si distinguono tre tipi di circuiti:
• Passa basso(PB);
• Passa alto(PA);
• Passa banda(P.banda);
PASSA-BASSO
Il circuito rappresenta un filtro passa-basso.Si dice filtro passa basso un circuito che fa passare in uscita solo le frequenze più basse di un'altra prefissata. La frequenza prefissata, che viene scelta a piacere, viene detta frequenza di taglio e la indichiamo con ft.
Possiamo vedere come il condensatore è un componente che conduce molto le alte frequenze mentre attenua e non fa passare le basse frequenze; nel nostro caso, però, il condensatore non è posto in serie tra ingresso e uscita ma in parallelo all'uscita, quindi le altre frequenze vengono messe in corto circuito dal condensatore verso massa, e non le ritroviamo in uscita; mentre in uscita ritroviamo solo le basse frequenze; quindi il filtro si comporta da filtro passa basso.
Per calcolare la frequenza di taglio si usa la seguente formula:
ft = 1/ 2 pi greco RC

Se indichiamo con Vi la tensione di ingresso e con Vo la tensione di uscita il diagramma del filtro è in funzione della frequenza.Possiamo vedere come a frequenza zero l'uscita assume il massimo valore, cioè Vo = Vi; in corrispondenza della frequenza di taglio ft l'uscita =Rad.quadrata). 2,(assume il valore Vo = Vi/
Si dice frequenza di taglio di un filtro quella frequenza alla quale l'attenuazione del filtro, cioè il rapporto tra tensione di uscita e tensione di ingresso è uguale a 1/ 2,cioè:
2Vo/Vi=1/
Per frequenze superiori alla ft vediamo che la curva scende verso il basso e quindi la tensione in uscita risulta molto attenuata.


PASSA-ALTO

Il circuito rappresentato è un filtro passa-alto.Si dice filtro passa alto un circuito che fa passare in uscita solo le frequenze più alte della frequenza di taglio ft.
Possiamo vedere come il condensatore è un componente che conduce molto le alte frequenze mentre attenua e non fa passare le basse frequenze; nel nostro caso il condensatore è posto in serie tra ingresso e uscita quindi le altre frequenze vengono messe in corto circuito dal condensatore e le ritroviamo in uscita; mentre per le basse frequenze il condensatore si comporta come un circuito aperto, quindi le basse frequenze non riescono a passare; il filtro si comporta da filtro passa alto.
Per calcolare la frequenza di taglio si usa la seguente formula:

Ft = 1/2πRC

Se indichiamo con Vi la tensione di ingresso e con Vo la tensione di uscita il diagramma del filtro è in funzione della frequenza.Possiamo vedere come a frequenza zero l'uscita assume il valore zero; per frequenze inferiori a ft la curva si mantiene molto bassa, quindi le basse frequenze non passano. In corrispondenza della frequenza di taglio ft l'uscita =Rad.quadrata). 2,(assume il valore vu = vi/
Per frequenze superiori a ft vediamo che la curva va verso il valore massimo vi. Quindi è un circuito passa alto.


PASSA-BANDA
Un filtro passa-banda è un dispositivo che permette il passaggio di frequenze all'interno di un certo intervallo (la banda passante) e attenua le frequenze al di fuori di esso. Un esempio di un circuito analogico che si comporta come filtro passa-banda è un circuito RLC (una rete elettrica formata da resistore-induttore-capacitore). I filtri passa-banda possono anche essere creati dalla combinazione di un filtro passa-basso e un filtro passa-alto.
Un filtro ideale dovrebbe avere una banda passante perfettamente piatta, non dovrebbe avere né attenuazione né guadagno per le frequenze all'interno, e dovrebbe attenuare completamente tutte le frequenze al di fuori di essa. Inoltre, dovrebbe avere un intervallo ben determinato, con una suddivisione netta tra frequenze cioè all'interno o al di fuori della banda passante. Nella pratica, nessun filtro passa-banda è ideale. Il filtro non attenua completamente tutte le frequenze al di fuori della banda voluta; in particolare, esiste una regione contigua alla banda passante dove le frequenze attenuate.Tra la frequenza di taglio inferiore f1 e quella superiore f2 di una banda passante, si trova la frequenza di risonanza, in corrispondenza della quale il guadagno del filtro è massimo. La banda passante del filtro è semplicemente la differenza tra f2 e f1.

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