¿Cómo calcular la ganancia de voltaje de un filtro de paso bajo?

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Los ingenieros diseñan filtros de paso bajo en torno a una frecuencia de corte. El filtro pasará todas las señales con frecuencias inferiores a la frecuencia de corte y bloqueará todas las señales con frecuencias superiores a la frecuencia de corte. Los filtros de paso bajo tiene una frecuencia de corte relativamente baja.

Paso 1

Determina la señal de voltaje de entrada típica y el rango de frecuencia de esa señal, en referencia con los diagramas de circuito y diagramas esquemáticos del filtro, si es necesario.

Paso 2

Desconecta el circuito de su fuente de energía normal.

Paso 3

Configura un generador de señal capaz de producir los voltajes necesarios en el rango de frecuencias establecidas en el paso 1. Une el generador de señales a los terminales de entrada del filtro.

Paso 4

Configura un osciloscopio y adjúntalo a los terminales de salida del filtro. Vas a usar la pantalla para medir el voltaje de salida cuando apliques una señal con el generador de señales.

Paso 5

Enciende el generador de señales y el osciloscopio. Calibra el generador de señal para generar el voltaje necesario en todo el rango de frecuencias que determinaste en el paso 1. Tomando una frecuencia a la vez, anota el voltaje del generador de señal, o "Vin", y el voltaje de salida correspondiente, o "Vout", que midas con el osciloscopio. Repite el procedimiento para cada frecuencia.

Paso 6

Calcula la ganancia de voltaje para cada frecuencia utilizando la fórmula: Vgain = 20 log10 (Vout / Vin). Por ejemplo, si Vin y Vout para una frecuencia dada son 60 voltios y 120 voltios, respectivamente, Vgain = 20 log10 (120/60) = 20 log10 (2) = 20 (0,301) = 6 dB. "dB" significa decibelios, que es una unidad de ganancia.

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