Calculadora de filtro passa-baixa

Um filtro passa-baixa permite a passagem de sinais que variam lentamente e reduz componentes acima de uma frequência escolhida. A transição é descrita por frequência de corte, ganho, atenuação e defasagem. No corte de um filtro RC ou RL padrão de primeira ordem, o ganho de tensão é aproximadamente 0.707 e a atenuação é 3.01 decibéis. Frequências muito abaixo do corte passam com pouca perda, enquanto as muito acima são progressivamente suprimidas. Esses circuitos são usados para reduzir ruído, condicionar sensores, ajustar timbre, evitar aliasing, filtrar fontes de alimentação e compor sistemas de controle. Um passa-baixa RC usa um resistor em série e um capacitor para o terra, com a saída medida no capacitor. Seu corte é um dividido por dois pi vezes resistência vezes capacitância. Um passa-baixa RL usa resistência e indutância com a saída configurada para permitir baixas frequências; seu corte é a resistência dividida por dois pi vezes indutância. A calculadora converte microfarads e milihenrys em unidades SI básicas antes do cálculo. Nos dois modos de primeira ordem, o ganho é um dividido pela raiz quadrada de um mais o quadrado da razão de frequências, e a fase é o arco-tangente negativo dessa razão. O modo LC usa a frequência de ressonância ideal: um dividido por dois pi vezes a raiz quadrada do produto de indutância e capacitância. Um filtro LC real sempre inclui resistência da fonte, resistência da carga e perdas nos componentes, que determinam o amortecimento e podem criar um pico ressonante. Para uma estimativa geral estável, esta calculadora mostra uma resposta passa-baixa normalizada de segunda ordem sem pico. Ela orienta a análise, mas não substitui uma função de transferência RLC específica da topologia com impedâncias de fonte e carga conhecidas. A atenuação é menos vinte vezes o logaritmo decimal do ganho de tensão. Um valor positivo maior em decibéis significa uma saída menor. A fase é informada em graus e indica atraso da saída nesta convenção passa-baixa. Tolerância, resistência série equivalente do capacitor, resistência do enrolamento, capacitância parasita, temperatura e carga alteram a resposta real. Em radiofrequências, o layout e os efeitos de linhas de transmissão podem dominar o modelo simples de elementos concentrados. Use o resultado para escolher valores comerciais iniciais e entender a relação entre a frequência de teste e o corte. Depois verifique o circuito com modelos de impedância do fabricante, simulação e medição em bancada nas condições reais de fonte e carga. Confira as especificações de tensão, corrente, potência, frequência de autorressonância e tolerância. Filtros ativos e redes passivas de ordem superior exigem equações adicionais para fator de qualidade e interação entre estágios, mas corte, ganho, atenuação e fase continuam centrais ao projeto.