Order: De las instrucciones a la complejidad de los circuitos

En el lenguaje cotidiano, una "order" es una directiva: un cliente hace una "order" de bienes, un oficial militar da una "order" a sus subordinados, un tribunal emite una "order". La palabra conlleva un sentido de autoridad y cumplimiento. En la electrónica industrial, "order" todavía se refiere a un tipo de clasificación o jerarquía, pero la jerarquía existe en las matemáticas, no en la cadena de mando.

En electrónica, el "order" de un filtro describe la inclinación de su respuesta y la complejidad del circuito necesario para lograrla. Un filtro de primer "order" contiene un elemento reactivo (condensador o inductor) y atenúa a 20 decibelios por década de frecuencia. Un filtro de segundo "order" tiene dos elementos reactivos y atenúa el doble de rápido, a 40 decibelios por década. Un filtro de décimo "order" tendría diez elementos reactivos apilados en serie o combinados mediante retroalimentación, cada etapa contribuyendo a una transición más nítida entre la banda de paso y la banda de rechazo. Un "order" superior significa más componentes, más costo, más precisión requerida en la fabricación, pero también un mejor rechazo de frecuencias no deseadas. El "order" es literalmente el grado de la ecuación polinómica que describe la función de transferencia del filtro.

Los amplificadores, osciladores y otros bloques de circuitos también tienen "orders". Una etapa de amplificación podría describirse como de primer "order" si tiene un polo dominante en su respuesta de frecuencia. Los diseñadores de sistemas eligen el "order" basándose en la aplicación: los equipos de audio pueden usar filtros de segundo o tercer "order" para evitar el aliasing sin un conteo excesivo de componentes, mientras que la instrumentación de precisión podría exigir un quinto o sexto "order" para suprimir el ruido lejos de la banda de la señal.

El término se tomó prestado de las matemáticas, donde el "order" de un polinomio o ecuación diferencial siempre ha significado la potencia más alta de la variable presente. Cuando los ingenieros eléctricos comenzaron a diseñar filtros a principios del siglo XX, adoptaron naturalmente el mismo lenguaje para describir los modelos matemáticos que estaban construyendo en hardware. Un "first-order hold", un término electrónico relacionado en el corpus, es un método de reconstrucción de señal digital que aproxima una señal muestreada usando líneas rectas en lugar de pasos, y también toma su nombre del "order" del polinomio utilizado en el modelo.

Este uso es específico de la electrónica y el procesamiento de señales. No aparece en la ingeniería mecánica, el procesamiento químico u otros oficios que usan "order" en el sentido habitual de comando o secuencia. La distinción refleja cuán profundamente las matemáticas se han incrustado en el diseño de circuitos: el "order" de un filtro no se trata de quién reporta a quién, sino del exponente en una ecuación.