Calculadora de filtros LC

Q: ¿Qué inductor necesito para un filtro paso bajo LC de 1 kHz?

Utilizando un condensador estándar de 47 nF , necesitas un inductor con una inductancia de 0.5389 H o 538.9 mH para tener una frecuencia de corte de 1 kHz. Para calcular esta respuesta, sigue estos pasos: Multiplica la capacitancia por el cuadrado de la frecuencia de corte : (1×10 3 Hz) 2 × 47×10 -9 F = 47×10 -3 Multiplica este resultado por 4π 2 : 4π 2 × 47×10 -3 ≈ 1.855485 Toma el recíproco de este valor para obtener la inductancia : 1/1.855485 ≈ 0.5389 H o 538.9 mH

Creadores

Krishna Nelaturu

Krishna Sai is a mechanical engineer with a passion for math and physics. He creates calculators with the aim of helping students understand the mathematical concepts behind the calculation. With an interest in coding, Krishna has recently started learning programming and web development. He enjoys long walks, riding his motorcycle, and loves a good story. Someday, he aspires to write his own fantasy book. See full profile

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Traductores

Álvaro Díez

Álvaro is an eclectic physicist with a strong passion for everything and anything. He got his Bachelor’s in Fundamental Physics from the University of Cantabria (Spain). After doing his Bachelor’s thesis and a year-long internship at CERN, he moved away from particle physics and into Poland. There, he joined Omni, where he’s been creating calculators, leading marketing campaigns, making videos, and, lately, translating our tools to his native language: Spanish. He is the true definition of a jack of all trades; nobody can predict what his next move will be. See full profile

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Supervisores

Komal Rafay

Komal has a master's in Bioinformatics, with 3+ years of experience as a project manager. She has a vast experience of 7+ years in teaching Math, Computer science, and General Sciences, not only professionally but also helping out local children. Komal is an enthusiastic reader with a thirst for knowledge. As a side hustle that satisfies her love for art, she is a body art and henna expert. In her free time, you will find her reading books, writing short stories, playing with her pets, or experimenting with food while listening to some bouncy music. See full profile

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Nuestra calculadora de filtros LC te ayudará a calcular la frecuencia de corte de un circuito de filtro LC. Tanto si estás diseñando un filtro de paso bajo como uno de paso alto, esta calculadora te resultará útil. Si sabes lo que haces, ¡puedes calcular un circuito de filtro LC pasa banda con esta herramienta!

En el siguiente artículo veremos qué son los circuitos de filtro y cómo calcular la frecuencia de corte de los circuitos de filtro LC.

Entendiendo el filtro LC ¿Qué son los circuitos de filtrado?

Un circuito de filtro es un circuito electrónico diseñado para "filtrar" algunas frecuencias de una señal de entrada. Un circuito de filtro que deja pasar las frecuencias bajas y bloquea las altas es un circuito de filtro de paso bajo. En cambio, un circuito que detecta las frecuencias bajas y deja pasar las altas es un circuito de filtro pasaaltas.

Señales de entrada que entran en un filtro paso bajo, y la señal de salida filtrada. — Un filtro de paso bajo bloquea las frecuencias altas de las señales de entrada, dejando pasar sólo las frecuencias bajas.

Señales de entrada que entran en un filtro de paso alto, y la señal de salida filtrada. — Un filtro paso alto bloquea las frecuencias bajas de la señal de entrada, dejando pasar sólo las frecuencias altas.

Una característica de un circuito de filtro es la frecuencia de corte. En un filtro de paso bajo, es la frecuencia por encima de la cual se bloquean todas las señales de entrada. Una señal de entrada por debajo de esta frecuencia de corte pasa a través de este circuito.

Diagrama de Bode de un filtro paso bajo. — El diagrama de Bode de un filtro de paso bajo, que muestra la frecuencia de corte por encima de la cual se bloquean las señales de entrada.

Teóricamente, la transición cerca de la frecuencia de corte debe ser brusca, como muestra la línea azul del gráfico anterior. Pero en la práctica, esta caída de la ganancia es gradual. Por ello, la frecuencia de corte de un circuito de filtro se define como la frecuencia en la que la ganancia ha caído hasta -3 dB.

Como en un filtro de paso bajo, la frecuencia de corte de un filtro de paso alto es la frecuencia por debajo de la cual se bloquean todas las señales de entrada. En otras palabras, es la frecuencia por encima de la cual las señales de entrada pueden pasar sin impedimento a través de un filtro paso alto.

Diagrama de Bode de un filtro paso alto. — El diagrama de Bode de un filtro paso alto, que muestra la frecuencia de corte por debajo de la cual se bloquean las señales de entrada.

Cálculo del filtro LC paso bajo

Un filtro LC es un circuito de filtro de segundo orden porque tiene un inductor y un condensador, cuya impedancia depende de la frecuencia de la señal. Como tal, reacciona más rápidamente a la frecuencia de la señal y tiene el doble de pendiente de frecuencia (también conocida como reducción de frecuencia) en el diagrama de Bode en comparación con un filtro pasivo como RC o RL.

Un circuito de filtro LC de paso bajo tiene un inductor conectado en serie con la carga y un condensador conectado en paralelo. La impedancia de un inductor es directamente proporcional a la frecuencia de la señal, mientras que la impedancia de un condensador es inversamente proporcional. Por tanto, las frecuencias bajas atraviesan el circuito sin impedimentos, mientras que las altas no.

La fórmula para calcular la frecuencia de corte del filtro LC pasa bajo es:

f_c = \frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}

donde:

$f_c$ - La frecuencia de corte del circuito del filtro LC.
$L$ - La inductancia del inductor.
$C$ - La capacitancia del condensador.

Cálculo del filtro LC paso alto

Un filtro LC de paso alto de segundo orden tiene un condensador conectado en serie con la carga y el inductor conectado en paralelo. Como la impedancia de un condensador es inversamente proporcional a la frecuencia de la señal, mientras que la impedancia de un inductor es directamente proporcional a ella, el circuito bloqueará las señales de baja frecuencia, dejando pasar las de alta frecuencia.

La fórmula para calcular la frecuencia de corte del filtro LC paso alto:

f_c = \frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}

Cálculo del filtro LC pasa banda

Un filtro pasa banda es un circuito que permite el paso de una banda deseada de frecuencias, bloqueando el resto. Es una combinación de un circuito de filtro pasa bajo y pasa alto. Por tanto, para calcular un filtro LC pasa banda, debes

Calcular un filtro LC pasa-bajas que bloquee todas las frecuencias por debajo de la banda deseada.
Calcula un filtro LC pasa-altos que bloquee todas las frecuencias por encima del rango deseado.
Utilízalos en una combinación adecuada.

Usar esta calculadora de filtros LC

Esta calculadora de filtros LC te resultará útil para diseñar un filtro paso-bajo o paso-alto:

Introduce la inductancia del inductor en la unidad que desees.
Introduce la capacitancia del condensador en la unidad que elijas.
La herramienta calculará instantáneamente la frecuencia de corte del filtro LC.

También puedes utilizar esta calculadora de filtros LC para determinar los componentes del filtro LC necesarios para alcanzar la frecuencia de corte deseada:

Introduce la frecuencia de corte deseada.
Introduce la inductancia o la capacitancia y nuestra calculadora de filtros LC determinará el valor restante.

Otras calculadoras de filtros

¿Te ha resultado útil nuestra calculadora de filtros LC? Tenemos más calculadoras de filtros para que pruebes a continuación:

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula la frecuencia de corte de un circuito de filtro LC?

Para calcular la frecuencia de corte de un circuito de filtro LC, sigue estos pasos:

Multiplica la inductancia en Henrios (H) por la capacitancia en Faradios (F).
Saca la raíz cuadrada de este producto.
Multiplica el resultado por 2π.
Toma el reciproco de este producto para obtener la frecuencia de corte.

¡Nuestra calculadora de filtros LC te ayudará a calcular la frecuencia de corte de un filtro LC sin complicaciones!

¿Qué inductor necesito para un filtro paso bajo LC de 1 kHz?

Utilizando un condensador estándar de 47 nF, necesitas un inductor con una inductancia de 0.5389 H o 538.9 mH para tener una frecuencia de corte de 1 kHz. Para calcular esta respuesta, sigue estos pasos:

Multiplica la capacitancia por el cuadrado de la frecuencia de corte:

(1×10³ Hz)² × 47×10^-9 F = 47×10^-3
Multiplica este resultado por 4π²:

4π² × 47×10^-3 ≈ 1.855485
Toma el recíproco de este valor para obtener la inductancia:

1/1.855485 ≈ 0.5389 H o 538.9 mH