¿Qué es exactamente la frecuencia polar en un filtro y cómo afecta la respuesta de frecuencia?

1) ¿Por qué la magnitud del diagrama de Bode de la respuesta de un filtro NO se aproxima al infinito en un polo?

Intente mirar esta imagen y reconozca que los polos pueden existir como infinitos en el diagrama de Bode, pero por lo general están "detrás" de él: -

2) En la imagen adjunta, ¿por qué Wp (subíndice Omega: P) se llama la frecuencia del polo cuando el denominador claramente no se vuelve cero en esa frecuencia?

El denominador se convierte en cero "detrás" del diagrama de Bode. Consulte más arriba la relación entre los diagramas de bode y polo-cero.

3) Tratando en el dominio S si una función de transferencia resulta ser 1/(s+2)(s+3) ¿cómo se pueden producir físicamente las frecuencias del polo negativo, es decir, s=-2,s=-3? ¿Cuáles son las polos en este circuito?

No son físicos en absoluto, no existen excepto como un modelo matemático para explicar las cosas. Lo único que existe en la imagen 3D de arriba (abajo a la izquierda) es el diagrama de Bode.

Todo depende de la variable que esté utilizando para representar su función de transferencia (TF). La definición de polo que conoce se basa en el uso de la variable compleja s . De hecho, en ese caso tienes que los polos son las soluciones del polinomio característico en el denominador de la TF. En su caso s =-(1/RC) por RC dado:

$$A)\ \lim_{s\to-(1/RC)} \frac{V_{out}}{V_{in}} (s)=\lim_{s\to-(1/RC)} \frac{1}{1+sRC}=+\infty$$

Dado que este es un enfoque matemático diferente al uso del dominio de la frecuencia, llamar a s =-(1/RC) como frecuencia es incorrecto (aclarando en parte su tercera pregunta).

Pero, si le resulta más familiar hablar de frecuencias, podemos pasar del dominio s al dominio de la frecuencia. Los dos dominios están vinculados por la relación:

$$s=j\omega$$ (recordemos que s es una variable compleja) donde omega representa cualquier valor genérico de frecuencia desde 0 hasta infinito. Por lo tanto, en el dominio de la frecuencia, su TF permanece:

$$B)\ \frac{V_{out}}{V_{in}} (j\omega)= \frac{1}{1+j\frac{\omega}{\hat{\omega}}}$$ con $$\hat{\omega}=1/RC$$ y puede considerarse dimensionalmente como una frecuencia por R y C elegidos.

Por lo tanto:

1) Fíjate en la diferente representación de la TF entre A) y B). El -3dB es porque si eliges la representación en el dominio de la frecuencia y calculas el módulo en dB, a la frecuencia asociada al polo tendrás:

$$|\frac{V_{out}}{V_{in}}|_{dB} (\omega=\hat{\omega})= 20\ \log\ |{\frac{1}{1+j}}| = 20\ \log\frac{1}{\sqrt{2}} = -3 [dB]$$

2) Explicado con A);

3) Los polos son s=-2, s=-3 y no son frecuencias: son polos en el dominio s asociados a las frecuencias

$$\omega=2\ rad/s$$ y $$\omega=3\ rad/s$$ en el dominio de la frecuencia y se puede configurar correctamente mediante los valores de RCs.