¿Qué son los filtros de paso de banda?
Los dispositivos que aceptan una señal pero permiten que solo pasen ciertas frecuencias dentro de esas señales, bloqueando todas las demás, se llaman filtros de paso de banda. Algunos de estos filtros son electrónicos y pueden usarse en equipos de audio, equipos de radio u otros tipos de circuitos. Otros son ópticos y solo permiten el paso de ciertas longitudes de onda o frecuencias de luz.
Un filtro de paso de banda se compone de dos filtros juntos: un filtro de paso alto, que permite el paso de las frecuencias por encima de cierto umbral, y un filtro de paso bajo, que permite que pasen las frecuencias por debajo de cierto umbral. Un filtro de audio que solo permite frecuencias entre 20 y 20,000 hertz, ya que representan el rango típico de la audición humana, es un buen ejemplo de un filtro de paso de banda. Este filtro combinaría un filtro de paso bajo de 20,000 hertz con un filtro de paso alto de 20 hertz para lograr esto.
Los filtros electrónicos de paso de banda se pueden colocar en un chip de circuito integrado (IC), o pueden estar hechos de resistencias y condensadores o inductores, aunque generalmente se prefieren los condensadores. Al cambiar los valores de resistencia de las resistencias y la capacidad nominal de los condensadores, se puede cambiar el área efectiva del filtro. Muchos filtros usan resistencias variables para permitir que el usuario cambie fácilmente su área efectiva, eliminando la necesidad de reconstruirlos para ajustes menores.
Uno de los desafíos clave en el diseño de filtros es que la mayoría de los filtros de paso de banda tienen un efecto gradual. Tomando el ejemplo anterior, el filtro no eliminaría todas las frecuencias por debajo de 20 hertzios y por encima de 20,000 hertzios, sino que, en cambio, reduciría gradualmente su tamaño. El efecto gradual del filtro puede modificarse mediante una estructura más complicada, utilizando partes adicionales.
Los filtros de paso de banda también se usan en el mundo de la óptica, aunque en lugar de dejar pasar ciertas frecuencias de señal, solo permiten pasar ciertas longitudes de onda de luz. Un ejemplo es un par de gafas 3D anaglifo rojo-azul. La lente roja es un filtro de paso de banda que permite que pase la banda de luz roja, y la lente azul solo permite que pase la banda de luz azul. Los astrónomos también usan filtros de paso de banda, por ejemplo, para mirar solo la luz ultravioleta o infrarroja emitida por estrellas y galaxias distantes para comprender mejor el cosmos.