Calculadora de filtro passa-altas

Calcule frequência de corte, ganho de tensão, resposta em decibéis e fase de filtros RC e RL em qualquer frequência de entrada positiva.

Calcular a resposta do filtro passa-altas
Escolha uma topologia RC ou RL, informe os valores dos componentes e a frequência a avaliar.

Sobre os filtros passa-altas

Um filtro passa-altas deixa passar sinais que variam rapidamente e reduz componentes de baixa frequência e corrente contínua. Ele é usado para remover deriva de sensores, bloquear contínua entre estágios amplificadores, reduzir ruídos graves, moldar áudio e separar faixas em sistemas de comunicação. Esta calculadora modela redes passivas RC e RL de primeira ordem. Ela informa a frequência de corte e a resposta senoidal ideal em uma frequência escolhida, facilitando a comparação de componentes e comportamento em frequência. Um passa-altas RC normalmente usa um capacitor em série com o sinal e um resistor entre a saída e o nó de referência. Sua frequência de corte é um dividido por dois pi vezes resistência vezes capacitância. Um passa-altas RL pode obter a saída sobre o indutor de um circuito resistor-indutor em série; o corte é a resistência dividida por dois pi vezes indutância. A calculadora converte microfarads e milihenrys em unidades SI básicas antes de aplicar essas relações. A resposta depende da razão entre a frequência de entrada e a de corte. O ganho ideal de tensão é essa razão dividida pela raiz quadrada de um mais seu quadrado. No corte, o ganho é cerca de 0.707 e a resposta é menos 3.01 decibéis. Muito abaixo, o ganho tende a zero e as baixas frequências são fortemente atenuadas. Muito acima, tende a um e a saída acompanha a entrada de perto. O ganho em decibéis é vinte vezes o logaritmo decimal do ganho de tensão. Nessa convenção ideal de transferência, a saída se adianta em fase à entrada. A fase tende a noventa graus muito abaixo do corte, é quarenta e cinco graus no corte e tende a zero em alta frequência. A polaridade real e a fase medida também dependem do ponto onde a saída é observada e de como a rede está conectada. As impedâncias da fonte e da carga alteram os valores efetivos dos componentes e devem ser incluídas quando não forem desprezíveis. Capacitores reais têm tolerância, fuga, resistência série equivalente e indutância parasita. Indutores reais têm resistência de enrolamento, perdas no núcleo, capacitância parasita e frequência de autorressonância. Esses efeitos podem tornar o modelo simples impreciso nos extremos de frequência. Use o resultado para a seleção inicial e depois inclua impedâncias da fonte e da carga, tolerâncias e limites operacionais em uma análise completa. Confira projetos importantes com simulação e medições de bancada, especialmente em radiofrequência, medição de precisão ou aplicações críticas para a segurança.

Exemplos de filtros passa-altas

Componentes e frequênciaResposta idealAplicação
RC: 1592 Ω, 1 µF, entrada 1 kHzfc 99.97 Hz, ganho 1.00Bloqueio de contínua em áudio.
RL: 1000 Ω, 31.8 mH, entrada 10 kHzfc 5004.87 Hz, ganho 0.89Estimativa de radiofrequência.
RC: 15915 Ω, 1 µF, entrada 500 Hzfc 10.00 Hz, ganho 1.00Remoção de deriva de sensores.

Como calcular um filtro passa-altas

  1. Escolha a topologia passa-altas RC ou RL que corresponde ao circuito.
  2. Informe a resistência e a capacitância ou indutância exibida.
  3. Informe a frequência senoidal de entrada a avaliar.
  4. Selecione Calcular resposta do filtro e compare ganho, decibéis e fase em relação ao corte.

Perguntas frequentes sobre filtros passa-altas

O que acontece na frequência de corte?

O ganho ideal de tensão de primeira ordem é cerca de 0.707. Isso corresponde a menos 3.01 decibéis e a um avanço de fase de quarenta e cinco graus.

Um filtro passa-altas remove totalmente a contínua?

Um capacitor ideal em série bloqueia a contínua em regime permanente após a carga transitória. Fugas, caminhos de polarização e circuitos ao redor determinam a resposta residual real.

Por que o corte medido é diferente?

A tolerância dos componentes e as impedâncias da fonte ou da carga alteram a constante de tempo efetiva. Efeitos parasitas e o carregamento da medição também podem deslocar a resposta.

Posso ligar estágios passa-altas em cascata?

Sim, a cascata cria uma resposta de ordem maior, com queda mais acentuada nas baixas frequências. Sem buffers, as impedâncias interagem e o corte combinado exige uma análise completa.

O modo RL é válido acima da autorressonância?

Não. Acima de sua frequência de autorressonância, o indutor deixa de se comportar como uma indutância simples. Use o modelo de impedância do fabricante ou dados medidos nessa região.