Calcolatore di filtri RC / RL
Progetta filtri RC e RL del primo ordine passa-basso o passa-alto, tenendo conto dell'impedenza di sorgente e di carico e scegliendo componenti pratici delle serie E.
Equazioni
Guadagno rispetto alla frequenza di taglio calcolata. Il marcatore color ambra segue la frequenza esaminata.
Uscita normalizzata in seguito a un gradino unitario. È evidenziata una costante di tempo.
Esamina una frequenza per vedere l'attenuazione sotto carico, lo sfasamento e il livello di uscita del circuito RC o RL selezionato.
Intervallo della frequenza di taglio nel caso peggiore, considerando indipendenti le tolleranze di resistore e condensatore.
L’intervallo considera solo le tolleranze dei componenti. Polarizzazione continua del condensatore, temperatura, invecchiamento e variazioni di sorgente e carico possono modificare ulteriormente la risposta effettiva.
Mantieni fisso uno dei componenti, calcola l’altro per la frequenza di taglio desiderata e scegli il valore normalizzato della serie E più vicino.
Guida ai filtri
Dalla frequenza di taglio a un filtro utilizzabile
Un filtro RC o RL del primo ordine attenua gradualmente un intervallo di frequenze. È utile per il livellamento, un semplice filtraggio anti-aliasing, il condizionamento dei segnali e la limitazione del rumore quando si considerano le impedenze reali.
Metodo e ipotesi
La frequenza di taglio ideale è fc = 1/(2πRC) per RC e fc = R/(2πL) per RL. Lo strumento considera sorgente e carico perché modificano la rete e la frequenza di taglio effettiva.
Dati di ingresso da verificare
Frequenza desiderata
Distingui banda utile, frequenza da attenuare e punto a −3 dB: non coincidono necessariamente.
Sorgente e carico
La resistenza di uscita della sorgente e l’impedenza di ingresso del carico fanno parte del circuito anche quando non compaiono nello schema ideale.
Procedura consigliata
- 1Definisci la banda utile e l’attenuazione realmente necessaria alla frequenza del disturbo.
- 2Scegli R e C oppure R e L in base a fc, poi aggiungi le impedenze di sorgente e carico.
- 3Verifica tolleranze, tensione nominale del condensatore, resistenza in serie ed effetti del carico.
Esempio verificabile
Con R = 1 kΩ e C = 100 nF, la frequenza di taglio RC ideale è circa 1,59 kHz. Un carico paragonabile a 1 kΩ cambia il comportamento e va incluso prima di scegliere i componenti.
Limiti da considerare
Un filtro del primo ordine attenua soltanto 20 dB per decade. Per una separazione maggiore, considera un ordine superiore, un filtro attivo o una topologia adatta dopo simulazione e misura.
Domande frequenti
La frequenza di taglio elimina completamente un segnale?
No. A fc, l’ampiezza è già inferiore di circa −3 dB; poi l’attenuazione aumenta gradualmente con la frequenza.
RC o RL: quale usare?
RC è spesso compatto ed economico per piccoli segnali. RL può essere adatto ad alcune applicazioni di potenza, ma introduce resistenza in serie, possibile saturazione e irradiazione.
Riferimenti da consultare
- Riferimenti del metodo: teoria dei filtri del primo ordine, schede tecniche di condensatori e induttori e impedenze degli stadi collegati.
Contenuto didattico originale, revisionato per chiarezza tecnica il 20 agosto 2026. Prima di alimentare o produrre il circuito, verifica sempre le schede tecniche, le norme applicabili e il progetto.