Filtro de paso bajo pasivo

Entiendo que si quiero una frecuencia de cruce de 200 Hz, teóricamente tendré infinitas opciones de R y C. ¿Qué valores es mejor elegir?

Piense en cuál será la impedancia de entrada para el filtro de paso bajo RC cuando la frecuencia de la señal de entrada sea mucho, mucho más alta que 200 Hz; el capacitor puede considerarse como un cortocircuito y esto significa que la impedancia de entrada es simplemente "R" y , si decide que no puede vivir con un valor R inferior a (digamos) 50 ohmios, su condensador no debe ser superior a 16 uF.

A continuación, piense en cuál será la impedancia de salida a frecuencias mucho más bajas que 200 Hz; claramente, el condensador no forma parte de este análisis, por lo que, si eligió 50 ohmios para "R" anteriormente, la impedancia de salida se convierte en 50 ohmios. ¿Se puede vivir con esta impedancia? ¿Tal vez podría vivir con una impedancia de salida de 1 kohm? En cuyo caso, el valor del condensador no es superior a 80 nF.

Por lo tanto, decida las impedancias de entrada y salida y restrinja su diseño a estos requisitos.

Voy a poner el filtro de paso bajo entre el amplificador y el subwoofer.

Es probable que un RC simple no haga el trabajo porque su subwoofer tendrá un efecto de carga de quizás 8 ohmios y esto significa que el valor de la resistencia deberá ser al menos una décima parte de este valor. Con R a 0,8 ohmios, tendrá problemas cuando las frecuencias de entrada sean altas porque la impedancia de entrada se convierte en 0,8 ohmios.

Lo que necesita es usar un circuito LC porque a medida que aumentan las frecuencias de entrada, la impedancia del inductor aumenta con ellas y no crea una impedancia de entrada estúpidamente baja a la que su amplificador tiene que intentar conducir. Pruebe este tipo de circuito: -

Con R a 8 ohmios (la impedancia de su subwoofer), L a 8,2 mH y C a 82 uF, obtiene esta respuesta: -

Fuente de la herramienta interactiva .

La frecuencia de corte (punto de 3 dB) es de 216 Hz y tiene valores que no están muy lejos de las calculadoras específicas para unidades de cruce que puede encontrar en línea como esta : -

Si necesita colocarlo antes del altavoz, elija LC, cualquier R (ya sea RL o RC) le dará una caída de voltaje y una disipación de energía inútil, sin mencionar una menor atenuación. También tendrán que tener un valor (mucho) más bajo que la carga, por lo que en el rango de$\Omega$, lo que significa que la C resultará muy grande y la resistencia tendrá que ser de gran potencia para acomodar las pérdidas, lo que también significa que probablemente será de tipo cable, lo que significa que tendrá una gran inductancia parásita, lo que significa que usted Es mejor usar un inductor.

Supongo que la conducción la realiza un amplificador de audio típico, por lo tanto, impulsado por voltaje, por lo tanto, con baja impedancia de salida (?), Por lo que podría calcular su filtro en función de los datos que tiene. Dado que la resistencia medida es 3.3$\Omega$, se puede deducir que la impedancia es 4$\Omega$( fórmula editada ):

lo que le dará un tipo de filtro Butterworth (también preferido por su planitud). Si necesita algún cruce, se preferirá Linkwitz-Riley, pero no es obligatorio, y luego reemplácelo$\sqrt{2}$con 2. Su(s) elección(es) son, básicamente, cualquier filtro de segundo orden para todos los polos, aunque no necesariamente el mejor para el trabajo.

El inductor deberá estar hecho sin núcleo (núcleo de aire), para evitar no linealidades, y con un cable que soporte la máxima corriente RMS (puede resultar voluminoso), mientras que el capacitor debe ser no polarizado, estos suelen ser más caro por lo que puedes "hacer trampa" colocando dos casquillos polarizados en serie, con +pin común. Es posible que también necesite una resistencia adicional de valor pequeño (pero de mayor potencia) para convertirla en un RLC de paso bajo, con fines de amortiguación o para igualar la carga, a menos que obtenga los valores de LC correctos, en caso de que sea necesario.