Funzionamento del Circuito RC Tank (Filtro Passa-Basso)

Un circuito RC in serie (resistore + condensatore) agisce come un filtro passa-basso del primo ordine. Viene spesso chiamato "RC tank" per analogia con i circuiti LC tank, sebbene non risoni.

Comportamento nel Dominio Temporale

• Carica: Tensione a gradino applicata → tensione sul condensatore cresce esponenzialmente: v_C(t) = V_S(1 – e^–t/RC).
• Scarica: Sorgente rimossa → il condensatore decade: v_C(t) = V₀e^–t/RC.
• Costante di tempo τ = RC — tempo per raggiungere il 63,2 % del valore finale.

Risposta in Frequenza

• Frequenza di taglio f_c = 1/(2πRC).
• Sotto f_c: Impedenza del condensatore elevata → output ≈ input (banda passante).
• Sopra f_c: Impedenza del condensatore bassa → output attenuato a –20 dB/decade.
• Sfasamento: 0° in continua → –45° a f_c → –90° ad alta frequenza.

Applicazioni Comuni

• Filtro anti-aliasing prima di un ADC.
• Smorzamento ripple alimentatore (con C elevato).
• Accoppiamento / blocco continuo (configurazione passa-alto: scambia R e C).
• Circuiti di temporizzazione / ritardo (trigger 555, reset µC).
• Condizionamento segnale sensori (termistore, fotodiodo).

Consigli di Progettazione

• Scegli R per evitare carico eccessivo sulla sorgente / ingresso dello stadio successivo.
• Usa condensatori ceramici NP0/C0G o film per stabilità; evita X7R/Y5V in filtri di precisione.
• Per un taglio più ripido, cascata stadi (bufferizzati) o usa filtri attivi (op-amp).