¿Qué se entiende por orden de filtrado de un filtro pasivo?

El orden de un circuito depende del grado polinomial de su denominador. Ese grado en sí depende del número de variables de estado independientes . Las variables de estado están asociadas con elementos de almacenamiento de energía como$C$y$L$presente en el circuito. Así que contarlos parece una buena manera de determinar el orden del circuito.

Sin embargo, utilicé el término independiente en la declaración anterior. Ya no es el caso, por ejemplo, si un capacitor colocado a través de una fuente de voltaje perfecta ve su voltaje fijado por la fuente misma o cuando un inductor ubicado en serie con una fuente de corriente tiene su corriente determinada por la fuente. Dos capacitores en paralelo comparten un voltaje común mientras que dos inductores en serie comparten una corriente común. Considere el ejemplo clásico descrito en mi libro sobre técnicas de circuitos analíticos rápidos o FACT:

En este ejemplo, el condensador$C_2$variable de estado$x_2$está determinada únicamente por las variables de estado$x_1$y$x_3$. En este llamado caso degenerado que presenta un bucle capacitivo, a pesar de la presencia de 4 capacitores, es un sistema de tercer orden. Agregue una pequeña resistencia en serie con$C_2$y usted tiene una red de cuarto orden.

El mismo problema con un divisor compensado clásico con dos condensadores:

A pesar de la presencia de dos capacitores, este sigue siendo un sistema de primer orden porque ambas variables de estado están en un bucle que involucra la fuente de voltaje de entrada que fija el potencial: cuando pone a cero la fuente de voltaje para determinar los polos, ambos capacitores están en paralelo formando un capacitor solamente y la constante de tiempo es$\tau=(R_1||R_2)(C_1+C_2)$

Como conclusión, contar los elementos que almacenan energía es el camino a seguir, pero siempre verificando que cada variable de estado no dependa únicamente de otras variables de estado.

Hay una definición clara :

El orden de un filtro es idéntico al grado más alto de la función de transferencia correspondiente (polinominal del numerador o del denominador). Sin embargo, por algunas buenas razones, en la práctica el grado del polinomio del numerador nunca será mayor que el del denominador. Por lo tanto, para cada filtro real y de trabajo, es el numerador (grado del polinomio) el que define el orden del filtro.