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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.

Condizioni realiSORGENTE E CARICO CONSIDERATI

Equazioni

fc=12πRTHCf_c=\dfrac{1}{2\pi R_{TH}C}
∣H(f)∣=A01+(f/fc)2|H(f)|=\dfrac{A_0}{\sqrt{1+(f/f_c)^2}}
τ=RTHC\tau=R_{TH}C

Guadagno rispetto alla frequenza di taglio calcolata. Il marcatore color ambra segue la frequenza esaminata.

Guadagno (dB)Fase (°)
-200-150-100-500500.016 mHz0.159 mHz15.915 mHz15.915 Hz15.915 kHz-90°-60°-30°0°dB°Frequenza

Uscita normalizzata in seguito a un gradino unitario. È evidenziata una costante di tempo.

Uscita normalizzata
0%25%50%75%100%01000.001 s2000.002 s3000.003 s4000.004 s5000.005 sVoutTempo
Risposta al 90%2302.587 s
Risposta al 99%4605.175 s
Risposta al 99,9%6907.762 s

Esamina una frequenza per vedere l'attenuazione sotto carico, lo sfasamento e il livello di uscita del circuito RC o RL selezionato.

V
Frequenza di taglio0.159 mHz
Costante di tempo1000.001 s
Guadagno alla frequenza esaminata-135.964 dB
Fase alla frequenza esaminata-90°
Ampiezza di uscita0.525 µV
Guadagno in banda passante100%

Intervallo della frequenza di taglio nel caso peggiore, considerando indipendenti le tolleranze di resistore e condensatore.

Frequenza di taglio minima0.145 mHz
Frequenza di taglio nominale0.159 mHz
Frequenza di taglio massima0.177 mHz

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.

Valore ideale-10 GΩ
Valore pratico (E24)--
Frequenza di taglio prevista--

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

  1. 1Definisci la banda utile e l’attenuazione realmente necessaria alla frequenza del disturbo.
  2. 2Scegli R e C oppure R e L in base a fc, poi aggiungi le impedenze di sorgente e carico.
  3. 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.