Filtro passa-alta, características e aplicações!

Em Componentes elétricos por Henrique Mattede

Você sabe o que são os filtros passivos e para que eles servem? Neste artigo o Mundo da Elétrica explica o que são filtros, o que é filtro passivo passa-alta, como funciona um filtro passa-alta e quais são as características de um filtro passa-alta. Vamos lá!

O que são filtros?

Os filtros possuem um papel fundamental na elétrica como por exemplo, em processamento de sinais, vídeo, áudio e dados, também sendo usado em sistemas de alimentação, de telecomunicações, controle e outras aplicações.

Na elétrica, os filtros possuem a capacidade de filtrar um determinado sinal, ou seja, os filtros elétricos têm a função de selecionar ou rejeitar uma ou diversas faixas de frequência de um sinal eléctrico.

Leia também

Existem diversos tipos de filtros como por exemplo, os filtros passa-alta. Filtro passa-baixa, filtro passa faixa e filtros rejeita faixa. Todos estes filtros podem ser filtros passivos e filtros ativos, onde os filtros passivos são aqueles que são feitos essencialmente de  componentes passivos como resistores, capacitores e indutores.

Todos os filtros possuem um ganho, que é a relação entre o sinal de saída e o sinal de entrada, e este ganho é diferente entre os filtros passivos e filtros ativos. O ganho de um filtro passivo sempre será menor que 1 e o ganho de um filtro ativo pode ser maior que 1, ou seja, os filtros passivos têm como característica atenuar o sinal e os filtros ativos têm a característica de amplificar o sinal.

Filtro passivo passa-alta

Os filtros passivos passa-alta são circuitos que permitem a passagem de sinais de alta frequência e reduz a intensidade de sinais de baixa frequência. Isto é, a partir de uma frequência de referência ele permite que frequências mais altas que elas passem livremente e frequências mais baixa sejam atenuadas.

Filtro passivo passa-alta – Funcionamento

O circuito de um filtro passivo passa-alta é composto por um capacitor em série com uma resistência. O sinal de saída do filtro passa-alta fica em paralelo com resistor, como um divisor de tensão. Veja a imagem abaixo do filtro passivo passa-alta.

Características e aplicações de um filtro-passivo.

Circuito de um filtro passivo passa-alta.

Para entender como funciona um filtro passivo passa-alta é preciso conhecer sobre alguns conceitos de eletricidade, e principalmente como um capacitor se comporta em circuitos de corrente alternada (CA) e circuitos de corrente contínua (CC).

Para entender o funcionamento do filtro passa-alta devemos levar em consideração a reatância capacitiva. Quando o capacitor é submetido à sinais alternados ele apresenta uma resistência, que é definida como reatância capacitiva.

Se consideramos o valor da reatância capacitiva constante e tivermos a fórmula da reatância capacitiva é o suficiente para entendermos como funciona um filtro passa-alta. A fórmula da reatância capacitiva está representada na imagem abaixo.

Filtro passivo passa-alta, características e aplicações.

Fórmula para calcular reatância capacitiva.

Podemos observar que se o valor da frequência for baixo, a reatância capacitiva será alta e caso a frequência seja alta a sua reatância capacitiva será baixa. Ou seja, sinais de baixa frequência o capacitor tende a aumentar sua reatância capacitiva e bloqueá-lo, e sinais de alta frequência o capacitor tende a abaixar sua reatância capacitiva e permitir a passagem do sinal.

Agora que sabemos como é o funcionamento de um capacitor em determinados circuitos, e como é o circuito de um filtro passivo passa-alta fica mais fácil entender o funcionamento do filtro passa-alta.

Se uma carga for ligada em paralelo com o resistor os sinais de alta frequência passarão, pois a reatância capacitiva será baixa, e se um sinal de baixa frequência for ligado à entrada do filtro, o capacitor oferece uma reatância capacitiva, não permitindo a passagem do sinal. Estas características são de um filtro passivo passa-alta, porque sinais de alta frequência passam, enquanto sinais de menor frequência são bloqueados pelo filtro.

Filtro passivo passa-alta – Frequência de corte

Para fazermos uma análise mais completa deste filtro precisamos entender e definir o que é frequência de corte, porque nessa análise que acabamos de fazer não tivemos nenhum referencial definido para saber o que é alta ou baixa frequência. A fórmula de frequência de corte do filtro passivo passa-alta está representada na imagem abaixo.

Filtro passivo passa-alta, características e aplicações.

Fórmula para calcular frequência de corte.

Pela análise que acabamos de fazer, apenas com o capacitor é possível cortar os sinais de menor frequência e deixar os sinais de maior frequência passar, porém precisamos definir a frequência de corte do filtro, sendo assim precisamos do resistor, porque sem ele não poderíamos definir os valores de frequência que seria permitido passar ou serem bloqueados.

Nos filtros passivos a frequência de corte também é definida como a frequência em que o sinal sofre uma atenuação, onde esta atenuação é de aproximadamente 30%, ou seja, o sinal de saída possui aproximadamente 70% da intensidade do sinal de entrada.

Se você está interessado em aprender um pouco mais sobre capacitores, o Mundo da Elétrica apresenta no vídeo abaixo detalhes do que é um capacitor, como funciona um capacitor e quais são as aplicações e características de um capacitor.

Finalizamos mais um artigo e caso tenha ficado alguma dúvida ou curiosidade sobre o funcionamento, aplicação ou características dos filtros passivos passa-alta, deixe nos comentários que iremos responder!

Sobre o autor

Autor Henrique Mattede

Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.

Aviso legal

Todas as informações obtidas neste site e páginas de redes sociais relacionadas a ele são apenas de caráter INFORMATIVO. O Mundo da Elétrica NÃO se responsabiliza por nenhum dano ou prejuízo causado pela execução de ações relacionadas ou não ao conteúdo descrito aqui. Procure sempre um profissional qualificado, sigas as normas e utilize os equipamentos de proteção para qualquer trabalho que envolva eletricidade.

Deixe um comentário