Filtros eletrônicos passa-alta
Introdução
Em geral
Um filtro passa-alta (HPF) é um tipo de filtro eletrônico em cuja resposta de frequência os componentes de baixa frequência são atenuados, mas não os de alta frequência; estes podem até ser amplificados em filtros ativos.[1] Alta ou baixa frequência é um termo relativo que dependerá do projeto e da aplicação. Em particular, a função de transferência de um filtro passa-alta de primeira ordem corresponde a:
Implementação
O filtro passa-alta é um circuito RC em série no qual a saída é a queda de tensão no resistor.
Se estudarmos este circuito com componentes ideais para frequências muito baixas - contínuas por exemplo - descobrimos que o capacitor "Capacitor (elétrico)") se comporta como uma impedância de valor muito alto, idealmente como uma interrupção no circuito, portanto impedirá a passagem de corrente para o resistor e, portanto, a diferença de tensão no resistor será zero.
Para uma frequência muito alta, idealmente infinita, o capacitor se comportará como uma impedância de valor zero, ou seja, como um condutor ideal, portanto a queda de tensão do resistor será igual à tensão de entrada, o que significa que deixaria passar todo o sinal. Por outro lado, a mudança de fase entre o sinal de entrada e o sinal de saída varia, como pode ser visto na imagem.
O produto da resistência por capacitor (R×C) é a constante de tempo"), cujo recíproco é a frequência de corte, ou seja, onde o módulo da resposta em frequência cai 3 dB em relação à zona passante:.
Onde f é a frequência de corte em hertz, R é a resistência da carga em ohms e C é a capacitância em farads.
A mudança de fase depende da frequência f do sinal e seria:.
Aplicativos
Uma possível aplicação desse tipo de filtro seria fazer com que as altas frequências de um sinal de áudio fossem para um alto-falante para sons agudos, enquanto um filtro passa-baixo faria o mesmo para os graves.
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Referências
- [1] ↑ «filtro paso alto». Diccionario Español de Ingeniería (1.0 edición). Real Academia de Ingeniería de España. 2014. Consultado el 5 de junio de 2014.: http://diccionario.raing.es/es/lema/filtro-paso-alto