Pros/Cons/diferencias del filtro inductivo de paso alto frente al capacitivo

Un filtro de paso alto simple puede consistir en un capacitor en serie con una resistencia o una resistencia en serie con un inductor. ¿Por qué usaría uno sobre el otro? También me pregunto lo mismo sobre los filtros de paso bajo. ¿Los filtros de paso alto capacitivos consumen menos energía o aumentan la velocidad, o tienen capacidades de filtrado más claras en comparación con los filtros de paso alto inductivos?

¡Gracias!

Un inductor en serie como filtro de paso alto, ¿de verdad? Puede obtener más información al mirar cosas reales, como en un simulador. Cree dos filtros, haga un análisis de CA y compare los resultados.
¡Buena idea! Yo haré eso.

Respuestas (3)

Parece que estás hablando de estas dos variantes: -

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Ambos son igualmente buenos, pero encontrará que para bajas frecuencias de corte (como el audio), el inductor de salida en paralelo se vuelve demasiado grande físicamente en comparación con un capacitor en serie. Simplemente intente calcular un filtro de 100 Hz con una resistencia de 1 kohm.

El condensador debe tener una reactancia de 1000 ohmios a 100 Hz, por lo tanto, tiene un valor de 1,6 uF. El inductor también tiene una reactancia de 1000 ohmios y, por lo tanto, tiene un valor de 1,6 henrios y será voluminoso en comparación, tendrá una molesta frecuencia de resonancia propia en la región de kHz y costará posiblemente 100 veces más que el capacitor.

Si está pensando en una impedancia mucho más baja, entonces las cosas cambian; si R ahora es de 10 ohmios, L sería de 16 mH y C sería de 160 uF, es decir, una diferenciación menos clara.

Vaya a hacer algunos cálculos y busque inductores en los sitios web de los distribuidores.

Exactamente el mismo argumento se aplica a los filtros de paso bajo porque se usan los mismos componentes pero la salida para el paso bajo se toma a través del "otro" componente: -

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Las dos configuraciones de circuito tienen la misma función de transferencia, por lo que pueden comportarse de manera idéntica como filtros. Sin embargo, existe una gran diferencia en las impedancias de entrada y salida de las dos redes. La configuración CR funciona impidiendo que la energía de baja frecuencia de una fuente entre en el filtro, mientras que la configuración RL desvía esa energía de la carga.

Si, por ejemplo, tiene un amplificador de potencia que genera una señal de banda ancha en una carga y desea agregar un filtro para seleccionar los componentes de alta frecuencia, la configuración CR sería preferible. Esto se debe a que el filtro CR presenta una alta impedancia al amplificador para las frecuencias que no desea en la salida. La configuración RL, por el contrario, presenta una baja impedancia a estas frecuencias, lo que obliga al amplificador a producir una señal que luego solo va a derivar a tierra.

Gracias por su perspicacia, desearía poder aceptar todas estas respuestas.

Exactamente no están en serie, porque la salida se toma del punto medio.

Un filtro de paso alto L + uno R es matemáticamente equivalente a un filtro de paso alto C + uno R. No hay diferencia si los componentes son ideales. En la práctica, los inductores se degradan a inutilizables mucho más rápido que los condensadores a medida que aumenta la frecuencia. Esto se debe a las pérdidas y la capacitancia parásita en las bobinas de alambre. A bajas frecuencias, los inductores son voluminosos.

Un filtro C + uno R suele ser demasiado poco selectivo. Para una discriminación de frecuencia más pronunciada se necesitan circuitos más complejos. Deben tener inductores y condensadores. Al agregar más R y C, no se puede obtener ninguna ventaja. A bajas frecuencias (por debajo de 1 MHz), la necesidad de inductores se puede superar mediante el uso de un filtro activo basado en opamp. Tiene un opamp+Cs+Rs.

Todo esto se demuestra en la teoría de síntesis de circuitos matemáticos.