9.13 : Resposta de Frequência

Filtros ativos são circuitos eletrônicos que usam amplificadores operacionais (amplificadores operacionais), resistores e capacitores para filtrar componentes de frequência indesejados de um sinal. Um filtro ativo passa-baixa de primeira ordem é projetado para passar sinais com uma frequência inferior a uma determinada frequência de corte e atenuar frequências superiores a essa frequência de corte. A função de transferência para um filtro ativo passa-baixa de primeira ordem é:

Onde A_f é o ganho em baixas frequências, também conhecido como ganho CC, s é a frequência complexa e ω_c é a frequência de canto ou de corte. Um filtro ativo passa-alta de primeira ordem permite a passagem de sinais acima de uma determinada frequência de corte enquanto atenua sinais abaixo dessa frequência. Sua função de transferência pode ser expressa como:

Onde A_f representa o ganho em altas frequências e ω_c é a frequência de corte abaixo da qual a saída é significativamente reduzida. Um filtro passa-banda combina propriedades de filtros passa-baixa e passa-alta. Ele permite a passagem de apenas uma determinada faixa de frequências, enquanto atenua frequências fora dessa faixa. A função de transferência de um filtro passa-faixa tem a forma:

Aqui ω_0 é a frequência central e Q é o fator de qualidade. Um filtro de rejeição de banda, também conhecido como filtro notch, faz o oposto, permitindo a passagem da maioria das frequências, exceto em uma faixa específica que ele atenua. A função de transferência padrão para um filtro de rejeição de banda é:

Em filtros ativos, o ganho dentro da banda passante pode ser definido independentemente da frequência de corte, o ganho é determinado pela relação entre o resistor de feedback e o resistor de entrada, e os parâmetros de projeto, como valores de resistor e capacitor, são escolhidos para definir o frequências de corte e moldar a resposta de frequência geral do filtro para atender a requisitos específicos.