¿Qué es una calculadora de filtro paso bajo?
Un filtro paso bajo deja pasar las señales de baja frecuencia mientras atenúa las que superan su punto de corte. El tipo más habitual es el filtro RC pasivo de primer orden, formado por una sola resistencia y un condensador. Esta calculadora obtiene la frecuencia de corte (el punto de −3 dB) junto con la constante de tiempo y la frecuencia angular a partir de los valores de los componentes que introduzcas.
Cómo utilizarla
Introduce la resistencia R en ohmios y la capacidad C en microfaradios (µF). La calculadora convierte la capacidad a faradios de forma interna y te devuelve la frecuencia de corte en hercios. Te servirá para diseñar crossovers de audio, filtros antialiasing, etapas de reducción de ruido o el acondicionamiento de la señal de un sensor.
La fórmula explicada
La frecuencia de corte se calcula así:
$$f_c = \frac{1}{2\pi \cdot \text{R }(\Omega) \cdot \text{C }(\mu F) \times 10^{-6}}$$
A esta frecuencia la potencia de salida del filtro cae a la mitad (−3 dB) respecto a la entrada. Por debajo de \(f_c\) las señales pasan casi sin alteración; por encima caen a un ritmo de 20 dB por década. La constante de tiempo \(\tau = R \times C\) indica con qué rapidez se carga el circuito, y el corte angular es \(\omega = 2\pi f_c\).
Ejemplo resuelto
Con R = 1.000 Ω y C = 0,1 µF (1×10⁻⁷ F):
$$f_c = \frac{1}{2\pi \times 1000 \times 0{,}0000001} = \frac{1}{0{,}000628318} \approx 1591{,}55 \text{ Hz}$$
La constante de tiempo \(\tau = 1000 \times 0{,}0000001 = 0{,}0001 \text{ s} = 0{,}1 \text{ ms}\).
Preguntas frecuentes
¿Qué es el punto de −3 dB? Es la frecuencia en la que la amplitud de salida cae a alrededor del 70,7 % de la entrada, marcando el límite de la banda de paso.
¿Sirve para un filtro LC o activo? No: esta herramienta modela un sencillo filtro RC pasivo de primer orden. Otras topologías emplean ecuaciones distintas.
¿Por qué microfaradios? La mayoría de los condensadores usados en filtros están en el rango de los nano- a los microfaradios, así que el µF resulta cómodo para introducir el dato. La herramienta lo convierte a faradios antes de calcular.
