Topología de filtro electrónico


La topología de filtro electrónico define los circuitos de filtro electrónico sin tener en cuenta los valores de los componentes utilizados, sino solo la forma en que esos componentes están conectados.

El diseño de filtro caracteriza los circuitos de filtro principalmente por su función de transferencia más que por su topología . Las funciones de transferencia pueden ser lineales o no lineales . Los tipos comunes de función de transferencia de filtro lineal son; de paso alto , de paso bajo , paso de banda , banda-rechazar o muesca y de todo paso . Una vez que se elige la función de transferencia para un filtro, se puede seleccionar la topología particular para implementar dicho filtro prototipo de modo que, por ejemplo, se pueda elegir diseñar un filtro Butterworth usando la topología Sallen-Key .

Las topologías de filtro se pueden dividir en tipos pasivos y activos . Las topologías pasivas se componen exclusivamente de componentes pasivos : resistencias, condensadores e inductores. Las topologías activas también incluyen componentes activos (como transistores, amplificadores operacionales y otros circuitos integrados) que requieren energía. Además, las topologías pueden implementarse en forma no balanceada o también en forma balanceada cuando se emplean en circuitos balanceados . Implementaciones como mezcladores electrónicos y sonido estéreo pueden requerir arreglos de circuitos idénticos.

Los filtros pasivos se han desarrollado y utilizado durante mucho tiempo . La mayoría se construye a partir de redes simples de dos puertos llamadas "secciones". No existe una definición formal de una sección, excepto que debe tener al menos un componente en serie y un componente de derivación. Las secciones están conectadas invariablemente en una topología de "cascada" o "cadena de margarita" , que consta de copias adicionales de la misma sección o de secciones completamente diferentes. Las reglas de impedancia en serie y en paralelo combinarían dos secciones que constan solo de componentes en serie o componentes en derivación en una sola sección.

Algunos filtros pasivos, que constan de solo una o dos secciones de filtro, reciben nombres especiales que incluyen la sección en L, la sección en T y la sección Π, que son filtros no balanceados, y la sección en C, la sección en H y la sección en caja. que están equilibrados. Todos se basan en una topología de "escalera" muy simple (ver más abajo). El gráfico en la parte inferior de la página muestra estas diversas topologías en términos de filtros k constantes generales .

Los filtros diseñados mediante síntesis de red suelen repetir la forma más simple de topología de sección L, aunque los valores de los componentes pueden cambiar en cada sección. Los filtros diseñados por imágenes , por otro lado, mantienen los mismos valores de componentes básicos de una sección a otra, aunque la topología puede variar y tienden a hacer uso de secciones más complejas.


Una topología de filtro elemental introduce un capacitor en la ruta de retroalimentación de un amplificador operacional para lograr una implementación activa no balanceada de una función de transferencia de paso bajo.
topología derivada de la serie m
Ecualizador red Zobel-T puenteada típica utiliza para corregir de gama alta roll-off
Filtro de corrección de fase de sección X de topología de celosía
Circuito de topología de retroalimentación múltiple.
Figura 1. Topología de filtro biquad común de Tow-Thomas.
Figura 2. Topología del filtro biquad de Akerberg-Mossberg.
Figura 1: Topología de filtro Sallen-Key genérico