filtro passa basso passivo

FILTRO PASSA
BASSO PASSIVO
FILTRO PASSA BASSO
Un filtro passa basso è costituito da un circuito elettronico che permette solo il
passaggio di frequenze al di sotto di una data frequenza detta "di taglio". Può essere
di tipo attivo o passivo a seconda del fatto che abbisogni di energia elettrica per
funzionare o meno. Inoltre, in base alla pendenza del taglio in frequenza, si può
distinguere in filtro passa-basso di primo ordine (20 db per decade), di secondo
ordine (40 db per decade), di terzo ordine (60 db per decade).
Un filtro ideale dovrebbe essere caratterizzato da una funzione di trasferimento
unitaria all’interno della banda passante, mentre la funzione di trasferimento
dovrebbe essere identicamente nulla all’esterno della banda passante (detta banda
oscura). In altre parole il filtro non dovrebbe attenuare le frequenze desiderate,
mentre l’attenuazione dovrebbe essere infinita per quelle indesiderate.
Supponiamo di avere un segnale vocale X (larghezza di banda 30 Hz - 20 Khz ) e di
doverlo trasmettere attraverso un canale trasmissivo qualsiasi (doppino telefonico,
propagazione per onde ecc). Usando un processo di modulazione qualsiasi il
segnale viene traslato in banda e mandato al ricevitore, il quale dovrà demodulare il
segnale per riportarlo in banda base. Ora durante il tragitto effettuato il segnale
inviato ha subito delle distorsioni dovute a vari fattori e di conseguenza in ricezione ci
ritroviamo un segnale affetto da rumore. Analizzando lo spettro del segnale ricevuto
ci accorgiamo che si sono introdotte delle componenti di rumore aventi proprie
frequenze. Attraverso un filtro particolare è possibile eliminare le componenti di
rumore dal segnale, dunque possiamo definire il filtro come un dispositivo in grado di
tagliare le componenti di frequenza indesiderate ed attenuare il rumore. In base alle
esigenze si possono realizzare varie tipologie di filtri.
FILTRO PASSA BASSO
PASSIVO
Schema di filtro passa-basso
passivo
Il simbolo con cui si rappresenta un filtro
passa-basso è il seguente:
Il filtro passa basso passivo teorico è uno tra i più semplici filtri da
realizzare; esso ha la caratteristica di far passare tutte le componenti di
frequenza comprese tra 0 Hz e ft Hz, dove ft è detta frequenza di taglio. Al
di là di tale frequenza il filtro elimina le componenti del segnale. Questo filtro
è detto passivo in quanto ha come guadagno 0 db, cioè amplifica di 1 il
segnale. Nella realtà, però, il filtro passa basso non riesce propriamente ad
eliminare tutte le frequenze prossime a destra di ft, ma le attenua
all'aumentare della frequenza. La caratteristica di questo filtro del primo
ordine è quella di avere una funzione di trasferimento del tipo:
cioè si ha la presenza di un polo a denominatore, il quale riduce il modulo
della fdt (funzione di trasferimento) di 20 decibel per decade (nei diagrammi
di Bode). Ovviamente il segnale di uscita dal filtro sarà sfasato rispetto
all'ingresso, in particolare sarà sfasato di
rad. In corrispondenza della
frequenza di taglio, il modulo della fdt assume il valore:
. È possibile
realizzare questo filtro tramite una squadra RC, prelevando il segnale ai
capi del condensatore.
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO
Il principio di funzionamento si basa su regole elettrotecniche. Un esempio
di semplice filtro passa-basso passivo può essere una resistenza in serie
(termine tecnico traducibile come: "seguita da") ad un condensatore in serie
ad una massa. Ponendo un segnale elettrico all'ingresso di un circuito
composto dalla suddetta resistenza e dal condensatore, la tensione si
ripartisce a seconda del valore di resistenza dell'elemento circuitale
secondo le leggi di Kirchhoff