Filtri attivi con A.O.: passa alto, passa basso, passa banda

Filtri attivi e passa basso

I filtri attivi impiegano l'amplificatore operazionale per superare i limiti dei filtri RC passivi, offrendo guadagno di tensione e bassa impedenza di uscita. Nel filtro passa basso attivo invertente, il condensatore $C$ è in parallelo alla resistenza di retroazione $R_f$. La frequenza di taglio è

Per $f \ll f_T$ il guadagno massimo vale $A_{v0}=-\frac{R_f}{R_1}$; a $f=f_T$ si riduce di $-3\text{ dB}$; per $f \gg f_T$ la pendenza è $-20\text{ dB/decade}$. Un singolo polo RC dà questa pendenza; configurazioni multiple, come Sallen-Key o Butterworth, possono raggiungere $-40\text{ dB/decade}$ o più.

Passa alto e passa banda

• Nel passa alto, $C$ è in serie a $R_1$ e la retroazione è solo resistiva. La frequenza di taglio è

Per $f \gg f_T$ il guadagno è piatto, $A_{v0}=-\frac{R_f}{R_1}$; sotto $f_T$ il segnale è attenuato. Il passa banda combina una sezione passa alto e una passa basso, con due punti a $-3\text{ dB}$: $f_L$ e $f_H$. La banda passante è $BW=f_H-f_L$; la frequenza centrale è $f_0=\sqrt{f_L\cdot f_H}$. È usato per selezionare frequenze in audio e comunicazioni.