Filtro passa basso RC: caratteristiche e applicazioni

In elettronica il filtro passa basso, insieme al filtro passa alto e al filtro passa banda, sono componenti di tipo passivo, così chiamati perché al loro interno vi sono solo componenti passivi in cui viene dissipata potenza.

Descrizione del filtro passa basso

Il filtro passa basso, conosciuto anche come filtro RC, è un dispositivo elettronico al cui interno si trovano un resistore (R) e un condensatore (C) posti in serie. Il segnale di ingresso, generalmente costituito da un valore di tensione elettrica, viene applicato alla serie composta dal resistore e dal condensatore, mentre il segnale in uscita viene prelevato ai capi del condensatore. Tale configurazione comporta che: - per segnali di ingresso di bassa frequenza, il condensatore si comporta come una resistenza di valore elevato che presenta quindi ai suoi capi un valore di tensione pressoché pari al segnale in ingresso;
- per segnali di ingresso in alta frequenza, il condensatore si comporta come un corto circuito e la tensione prelevata ai suoi capi è pari a zero. In tal modo, si ottiene un filtro passa basso che consente di trasferire dall’ingresso all’uscita un segnale che va dalla frequenza di 0 Hz fino alla frequenza di taglio, attenuando o annullando le frequenze superiori. La frequenza di taglio dipende dai valori caratteristici del resistore e del condensatore scelti e varia quindi da un filtro all’altro.
Il rapporto tra il valore della grandezza in uscita e il valore della grandezza in ingresso viene chiamato attenuazione ed essa, insieme alla già citata frequenza di taglio, costituisce uno dei parametri in base ai quali viene scelto il filtro passa basso più idoneo alla funzione per il quale deve essere utilizzato.

Applicazioni del filtro passa basso

I filtri RC vengono utilizzati in numerose applicazioni: vediamone alcune. - Telefono fisso o cellulare: all’interno del telefono, sia esso fisso o mobile, la voce umana viene filtrata attraverso un filtro passa basso, che consente di diminuire la quantità di dati da campionare e da inviare al dispositivo ricevente, senza tuttavia perdere l’informazione.
- Elettrocardiogramma: nell’elettrocardiogramma, utilizzato per monitorare l’attività cardiaca, vengono utilizzati vari filtri; tra questi, il filtro passa basso, con frequenza di taglio a 40 Hz, consente di eliminare le componenti in alta frequenza derivanti dall’attività muscolare.
- Registrazioni audio: nel campo delle registrazioni audio, i filtri passa basso vengono utilizzati per eliminare le componenti in alta frequenza che costituiscono un rumore di fondo che peggiora la qualità dell’audio. In tal caso, la frequenza di taglio varia in base al tipo di file audio trattato e sarà il tecnico a scegliere di volta in volta quello più adatto.