Filtros Pasa-Banda (Notch): Diseño, Implementación Twin-T y Análisis de Frecuencia de Notch

Cómo Construir un Filtro Pasa-Banda (Notch)

Los filtros pasa-banda, o notch, suprimen señales dentro de una banda de frecuencia especificada mientras permiten el paso de todas las frecuencias más bajas y más altas. La topología más común empareja una sección pasa-bajas y una pasa-altas en paralelo, reflejando la conexión en serie usada para circuitos pasa-banda.

A continuación se muestra un diagrama de bloques a nivel de sistema que ilustra la disposición en paralelo:

Diagrama de bloques a nivel de sistema de un filtro pasa-banda.

Filtro Pasa-Banda Twin-T

Uno de los diseños pasivos más usados es el filtro Twin-T, que emplea dos redes en "T":

• La pata pasa-bajas consiste en los resistores R₁ y R₂ con el capacitor C₁.
• La pata pasa-altas consiste en los capacitores C₂ y C₃ con el resistor R₃.

Cuando las relaciones de componentes satisfacen las siguientes relaciones, el filtro entrega una banda de rechazo aguda y simétrica:

Frecuencia de Notch

Con las relaciones anteriores, la frecuencia en la que ocurre la máxima atenuación —la frecuencia de notch— viene dada por:

A continuación se muestra una simulación SPICE que demuestra la respuesta del filtro. El barrido CA muestra una profunda atenuación en la frecuencia de notch calculada.

filtro pasa-banda twin-t v1 1 0 ac 1 sin r1 1 2 200 c1 2 0 2u r2 2 3 200 c2 1 4 1u r3 4 0 100 c3 4 3 1u rload 3 0 1k .ac lin 20 200 1.5k .plot ac v(3) .end

Respuesta del filtro pasa-banda Twin-T.

Conclusiones Clave

• Un filtro pasa-banda rechaza frecuencias dentro de una banda definida, dejando pasar las demás.
• Redes "T" pasa-bajas y pasa-altas en paralelo crean la topología clásica Twin-T.
• El punto de atenuación más profunda se llama frecuencia de notch y puede calcularse a partir de las relaciones de componentes.

Recursos Relacionados

• Hoja de Trabajo de Circuitos de Filtros Pasivos