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Los filtros tienen la función de permitir y rechazar selectivamente el paso de las frecuencias deseadas, o rangos de éstas, que por ellos circulen. Los circuitos resonantes RLC pueden utilizarse para obtener filtros pasabanda útiles en RF (frecuencias altas).

Circuito resonante serie

Circuito Resonante Serie

Circuito Resonante Serie

En la figura anterior puede apreciarse el circuito circuito “>resonante serie. Si se utilizase algún software de simulación matemático (utilizando la función de transferencia de voltaje) o de circuitos, podría observarse que el comportamiento del circuito es idéntico al de un filtro pasabanda (observando la tensión de salida), permitiendo el paso a las frecuencias cercanas a la de resonancia mientras que atenúa a las que se encuentran fuera de ésta. Si bien podrían exponerse gráficas y ecuaciones para explicar el comportamiento, un análisis conceptual es de mayor utilidad para entender el funcionamiento de este circuito.

A frecuencias muy bajas (menores a la de resonancia), el capacitor posee una impedancia muy alta (ya que la frecuencia es inversamente proporcional con la impedancia del capacitor), provocando que la tensión de salida sea muy baja al estar en serie con la fuente de señal. La bobina se sabe que poseerá una impedancia muy baja para las bajas frecuencias, por lo cual su impedancia será despreciable frente aquella del capacitor en dicho rango. En las frecuencias altas (mayores a la de resonancia), la bobina presentará una impedancia alta, no así el capacitor, por lo que en ese caso la tensión de salida sigue siendo baja, pero gracias a la impedancia serie que presenta la bobina. Cuando la frecuencia es la de resonancia, las impedancias de la bobina y el capacitor son iguales en magnitud y opuestas en signo (defasaje de 180º) lo que provocará la cancelación del efecto de ambas, “cortocircuitando” la entrada y la salida. En este caso, la tensión de salida es máxima e igual a la de la entrada.

El ancho de banda del filtro será el corte por los 3dB y disminuirá a medida que el factor de calidad (conocido como Q) aumente, haciendo al filtro más selectivo.

Circuito resonante paralelo

Circuito Resonante Paralelo

Circuito Resonante Paralelo

 En este caso los componentes tiene disposición en paralelo y el razonamiento es similar, pero utilizando la impedancia del circuito para obtener la tensión de salida. La fuente de corriente tiene como “carga” un arreglo RLC en paralelo. Al obtener la ecuación que describe el comportamiento conjunto de estos componentes, puede observarse que la impedancia total es mayor en la frecuencia de resonancia (que es la misma que aquella de la disposición serie) lo que provoca que la tensión sea máxima en el rango de frecuencias cercanas a la de resonancia. Cuando la impedancia del capacitor se hace pequeña al aumentar la frecuencia, el la tensión de salida disminuye (ya que el camino hacia la masa es más pequeño que el que ofrece R o L). Lo mismo sucede en las bajas frecuencias pero con la bobina actuando como camino de baja impedancia. El resultado es una tensión de salida con comportamiento pasabanda, tal cual en la disposición serie.

2 Comments

  1. me fue de gran ayuda esta información
    gracias, pero si a lo mejor también podría poner en donde podrían ser las aplicaciones fuese aun mejor.

    • Gracias. Trabajando en el tema!


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