La frecuencia de corte separa la banda de paso de la banda de rechazo de un filtro y es uno de los parametros mas importantes de la electronica analogica. Con la Calculadora de frecuencia de corte (RC/RL) puede determinar el valor para redes RC y RL en segundos. Este tutorial explica las formulas, su significado fisico y un ejemplo completamente resuelto.
Que es la frecuencia de corte?
La frecuencia de corte f_c es la frecuencia a la que la amplitud de salida de un filtro de primer orden ha caido a -3 dB respecto a la banda de paso. Esto corresponde a aproximadamente el 70,7 % de la amplitud (exactamente 1/raiz(2)). A esta frecuencia la potencia entregada es exactamente la mitad, por lo que tambien se denomina punto de media potencia.
- Banda de paso: las senales se transmiten casi sin cambios.
- Frecuencia de corte: la amplitud ha caido a -3 dB (70,7 %).
- Banda de rechazo: en un filtro de primer orden la atenuacion aumenta 20 dB por decada.
Formulas para redes RC y RL
Para una red RC: f_c = 1 / (2π · R · C), con la constante de tiempo τ = R · C. Para una red RL: f_c = R / (2π · L) con la constante de tiempo τ = L / R. La constante de tiempo describe la rapidez con que la red responde a un escalon; tras una constante de tiempo la tension en el condensador alcanza cerca del 63 % de su valor final.
Ejemplo resuelto: filtro RC paso bajo
Consideremos una red RC con R = 1 kΩ y C = 1 µF. La frecuencia de corte es:
- f_c = 1 / (2π · 1000 Ω · 1·10⁻⁶ F)
- f_c ≈ 159 Hz
- Constante de tiempo τ = R · C = 1000 Ω · 1·10⁻⁶ F = 1 ms
Las senales por debajo de 159 Hz pasan casi sin atenuacion, mientras que las frecuencias mas altas se atenuan progresivamente a 20 dB/decada.
Paso bajo o paso alto?
Que una red RC actue como paso bajo o paso alto depende unicamente del punto de toma. Tomando la tension en el condensador se obtiene un paso bajo: las altas frecuencias se cortocircuitan a masa. Tomandola en la resistencia se obtiene un paso alto: las bajas frecuencias y la componente continua quedan bloqueadas. La frecuencia de corte es identica en ambos casos porque solo depende de R y C.
