(b) Pesquise e descreva, com suas palavras, pelo menos duas aplicações práticas para filtros passa-baixa e duas para filtros passa-alta em sistemas eletrônicos, de áudio ou de telecomunicações.

Passo 1

O enunciado pede que a gente explique, com palavras próprias, pelo menos duas aplicações práticas de filtros passa-baixa e duas de filtros passa-alta em sistemas eletrônicos, de áudio ou telecomunicações. Vamos começar lembrando o que é cada tipo de filtro e depois descrever cenários reais em que eles são usados.

Passo 2

Filtro passa-baixa: ele deixa passar os sinais de frequência mais baixa que uma frequência de corte e atenua os de frequência mais alta.
Aplicação 1 – Anti-aliasing em conversão A/D: antes de um conversor analógico-digital captar um sinal, usa-se um filtro passa-baixa para remover componentes acima de metade da taxa de amostragem. Assim evita-se aliasing, que distorce graves e agudos quando o sinal é digitalizado.
Aplicação 2 – Crossover de áudio para subwoofer: em sistemas de som hi-fi, um filtro passa-baixa direciona somente as frequências graves para o alto-falante de subwoofer, garantindo que médios e agudos não sejam reproduzidos por ele, o que melhora a qualidade sonora e protege o driver.

Passo 3

Aplicação 3 – Suavização em fontes de alimentação: em fontes com retificador e capacitor de filtro, o capacitor e a resistência formam um filtro passa-baixa que atenua o ripple (ondulação de alta frequência) deixando um sinal DC mais estável para eletrônicos sensíveis.
Aplicação 4 – Demodulação de AM (envelope detector): no receptor de rádio AM, após a detecção, um filtro passa-baixa elimina a portadora de alta frequência, preservando apenas o envelope (áudio) que será enviado ao amplificador de som.

Passo 4

Filtro passa-alta: faz o oposto do passa-baixa, bloqueando componentes de frequência baixa (incluindo DC) e deixando passar os de frequência maior que a frequência de corte.
Aplicação 1 – Acoplamento de estágios em amplificadores de áudio: usa-se um capacitor em série com a entrada de um estágio amplificador para criar um filtro passa-alta que bloqueia tensões DC de polarização, permitindo somente o sinal AC de áudio passar de um estágio ao outro sem deslocar pontos de operação.

Passo 5

Aplicação 2 – Remoção de hum em áudio e instrumentação: em gravações ou medições, costuma haver ruído de linha elétrica em torno de 50\:\text{Hz} ou 60\:\text{Hz}. Um filtro passa-alta ajustado logo acima dessa faixa atenua esse zumbido de baixa frequência, limpando o sinal de áudio ou o sinal medido.
Aplicação 3 – Proteção de tweeters em sistemas de som: em divisores de frequência, um filtro passa-alta isola os alto-falantes de agudos (tweeters), evitando que graves e médios atinjam esses drivers frágeis, garantindo reprodução fiel e sem distorções.

Resposta

Filtro passa-baixa:
(a) Anti-aliasing em conversão A/D.
(b) Crossover de áudio para subwoofer.
(c) Suavização de ripple em fontes de alimentação.
(d) Demodulação de AM (envelope detector).
Filtro passa-alta:
(a) Acoplamento de estágios em amplificadores de áudio (bloqueio de DC).
(b) Remoção de hum de 50\:\text{Hz} ou 60\:\text{Hz} em áudio/instrumentação.
(c) Proteção de tweeters em sistemas de som.

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