Impedancia Thevenin equivalente de un filtro RC de primer orden

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En muchos casos, aplicamos filtros pasa bajos o pasa altos, con valores de R y C cuya frecuencia de corte es siempre:

No obstante, la impedancia Z del filtro cambia constantemente con la frecuencia F.
Si vemos el filtro como una red de dos puertos como muestra la figura abajo:


Entonces, el voltaje de salida se ve afectado por la función de transferencia H(w) característica del filtro. Sea pasa bajos o pasa altos.
Por otro lado, lo que se conecta a la salida del filtro (Vout) también puede afectar la función de transferencia del filtro. Es necesario entonces, conocer el comportamiento de la impedancia equivalente o Thevenin del filtro.
Por ejemplo, para conectar un amplificador a la salida del filtro, es necesario que la impedancia de entrada del amplificador sea mucho mayor que la impedancia Thevenin del filtro. De lo contrario, la función H(w) del filtro se verá afectada en magnitud y fase en todas las frecuencias, por la  carga  de impedancia efectiva (ZL) del amplificador.
Si por ejemplo, lo que queremos es transferir la máxima potencia del filtro, será necesario conocer su impedancia Thevenin. Zth = ZL.
La siguiente figura muestra un filtro pasa bajos y otro pasa altos, la impedancia Zth representa la impedancia equivalente Thevenin que resultaría en ambos casos:


La expresión de la Zth es:
Donde n es múltiplo de la frecuencia de corte F.

La siguiente figura muestra las curvas del módulo de la impedancia y la fase correspondiente como función de la frecuencia n.



Puede observarse que en el punto de la frecuencia de corte (n=1) la impedancia Zth del filtro es 0.7xR y La fase es de -45°.
A frecuencia infinita  la impedancia Zth del filtro es prácticamente nula y para frecuencia muy bajas es el valor de la R.
Como puede verse para transferir máxima potencia es necesario establecer una frecuencia específica.
Para el caso de la transferencia de máximo voltaje, bastará con que ZL sea mucho mayor que R.



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