Filtros Rejeita-Faixa: Projeto, Implementação Twin-T e Análise de Frequência de Notch

Como Construir um Filtro Rejeita-Faixa (Notch)

Filtros rejeita-faixa, ou notch, suprimem sinais dentro de uma banda de frequência especificada enquanto permitem que todas as frequências mais baixas e mais altas passem. A topologia mais comum emparelha uma seção passa-baixa e uma passa-alta em paralelo, espelhando a conexão em série usada para circuitos passa-faixa.

Abaixo está um diagrama de blocos em nível de sistema que ilustra o arranjo paralelo:

Diagrama de blocos em nível de sistema de um filtro rejeita-faixa.

Filtro Rejeita-Faixa Twin-T

Um dos projetos passivos mais amplamente utilizados é o filtro Twin-T, que emprega duas redes em "T":

• A perna passa-baixa consiste nos resistores R₁ e R₂ com o capacitor C₁.
• A perna passa-alta consiste nos capacitores C₂ e C₃ com o resistor R₃.

Quando as razões dos componentes satisfazem as seguintes relações, o filtro entrega uma banda de rejeição aguda e simétrica:

Frequência de Notch

Com as razões acima, a frequência na qual ocorre a atenuação máxima — a frequência de notch — é dada por:

Abaixo está uma simulação SPICE que demonstra a resposta do filtro. A varredura AC mostra um mergulho profundo de atenuação na frequência de notch calculada.

filtro rejeita-faixa twin-t
v1 1 0 ac 1 sin
r1 1 2 200
c1 2 0 2u
r2 2 3 200
c2 1 4 1u
r3 4 0 100
c3 4 3 1u
rload 3 0 1k
.ac lin 20 200 1.5k
.plot ac v(3)
.end

Resposta do filtro rejeita-faixa Twin-T.

Principais Conclusões

• Um filtro rejeita-faixa rejeita frequências dentro de uma banda definida, passando todas as outras.
• Redes "T" passa-baixa e passa-alta em paralelo criam a topologia clássica Twin-T.
• O ponto de atenuação mais profunda é chamado de frequência de notch e pode ser calculado a partir das razões dos componentes.

Recursos Relacionados

• Planilha de Circuitos de Filtros Passivos