Filtr dolnoprzepustowy

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Filtr dolnoprzepustowy pasywny zrealizowany z opornika i kondensatora
Aktywny filtr dolnoprzepustowy RC

Filtr dolnoprzepustowy (ang. low-pass filter) – (nazwy: filtr górnozaporowy, high-cut filter, treble-cut filter nie są prawidłowe) układ elektroniczny, akustyczny lub inny element przetwarzający sygnał (np. odpowiedni algorytm), który przepuszcza częstotliwości sygnału poniżej ustalonej częstotliwości granicznej (pasmo przepustowe filtru), a tłumi składowe widma leżące w górnej jego części (pasmo zaporowe filtru). W postaci układu elektrycznego zbudowany jest zazwyczaj z cewki i kondensatora lub opornika i kondensatora. Filtr dolnoprzepustowy jest układem całkującym stratnym. Wielkością charakteryzującą taki układ jest transmitancja określana jako stosunek napięcia wyjściowego do wejściowego i często zapisuje się ją w postaci operatorowej:

Pasmo zaporowe filtru – umowny przedział częstotliwości o skończonej lub nieskończonej szerokości, dla którego filtr wnosi tłumienie nie mniejsze niż przyjęte minimalne tłumienie dla pasma zaporowego. Składowe widmowe sygnału wejściowego wypadające w przedziale częstotliwości pasma zaporowego są przez filtr tłumione.Próbkowanie (dyskretyzacja, kwantowanie w czasie) - proces tworzenia sygnału dyskretnego, reprezentującego sygnał ciągły za pomocą ciągu wartości nazywanych próbkami. Zwykle jest jednym z etapów przetwarzania sygnału analogowego na cyfrowy.

gdzie: wzmocnienie w pasmie przepustowym filtru, stała czasowa, – pulsacja zespolona,

Elektroniczne filtry dolnoprzepustowe[ | edytuj kod]

Filtr RC pierwszego rzędu[ | edytuj kod]

Układ zastępczy filtra

Filtr RC pierwszego rzędu składa się z rezystora włączonego szeregowo z odbiornikiem oraz kondensatora włączonego równolegle do odbiornika. Dla niskich częstotliwości kondensator posiada dużą reaktancję, więc sygnał płynie do obciążenia. Przy wyższych częstotliwościach reaktancja kondensatora zmniejsza się i zaczyna on zachowywać się bardziej jak zwarcie, nie dopuszczając sygnału do obciążenia. Stała czasowa filtru RC wynosi:

Asymmetric Digital Subscriber Line, ADSL (ang. asymetryczna cyfrowa linia abonencka) – technika umożliwiająca szerokopasmowy asymetryczny dostęp do sieci teleinformatycznych a w tym do Internetu i będąca odmianą DSL.Filtr jest to fragment obwodu elektrycznego lub obwodu elektronicznego odpowiedzialny za przepuszczanie lub blokowanie sygnałów o określonym zakresie częstotliwości lub zawierającego określone harmoniczne.

Częstotliwość graniczna przedstawionego układu filtru wynosi:

co jest równoważne pulsacji:

Połączenie szeregowe (obwód szeregowy) jest to taki rodzaj połączenia elementów elektrycznych, w którym koniec jednego elementu łączy się z początkiem następnego. Połączenie takie tworzy szereg (łańcuch) elementów, w którym prąd elektryczny musi przepływać kolejno przez wszystkie elementy (natężenie prądu ma więc taką samą wartość dla wszystkich elementów w połączeniu szeregowym).Stała czasowa – w układzie automatyki, wielkość o wymiarze czasu opisująca osiąganie stanu ustalonego przez sygnał wyjściowy, związana z czasem trwania stanu nieustalonego następującego po zmianie sygnału wejściowego. Zazwyczaj oznaczana grecką literą τ {displaystyle au } lub T {displaystyle T} (tau).
Przykładowa charakterystyka filtra dolnoprzepustowego RC

Przedstawiony powyżej filtr dolnoprzepustowy to najprostsze tego rodzaju rozwiązanie. Istnieją znacznie bardziej złożone realizacje takiego układu, posiadające odmienne charakterystyki (np. silniejsze tłumienie sygnału powyżej częstotliwości granicznej).

Połączenie równoległe (obwód równoległy) jest to taki rodzaj połączenia elementów elektrycznych, w którym wszystkie końce oraz wszystkie początki elementów są połączone razem. Połączenie takie tworzy odpowiednią ilość gałęzi, w których mogą płynąć różne prądy, ale które zasilane są takim samym napięciem elektrycznym.Filtr górnoprzepustowy (ang. high-pass filter) – układ elektroniczny bądź algorytm, który przepuszcza sygnały sinusoidalne oraz składowe widmowe złożonych sygnałów o częstotliwościach powyżej określonej częstotliwości granicznej, a tłumi składowe leżące poniżej.


Podstrony: 1 [2] [3]




Warto wiedzieć że... beta

Wzmocnienie lub współczynnik wzmocnienia w elektronice, jest to stosunek amplitud lub mocy sygnału analogowego wyjściowego do sygnału wejściowego określony dla danego układu elektronicznego, zazwyczaj wzmacniacza. Wzmocnienie może być również definiowane jako logarytm dziesiętny (rzadziej naturalny) z tego stosunku. Można mieć do czynienia ze wzmocnieniem mocy, napięcia lub natężenia prądu elektrycznego.
Dwójłomność – zdolność ośrodków optycznych do podwójnego załamywania światła (rozdwojenia promienia świetlnego). Substancje, dla których zjawisko zachodzi nazywamy substancjami dwójłomnymi.
Matryca CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) - układ wielu elementów światłoczułych wykonany w technologii CMOS.
Pulsacja (częstość kołowa, częstość kątowa) - wielkość określająca, jak szybko powtarza się zjawisko okresowe. Pulsacja jest powiązana z częstotliwością (f) i okresem (T) poprzez następującą zależność:
Widmo częstotliwościowe - rozkład natężeń składowych harmonicznych sygnału w funkcji ich częstotliwości. Pojęcie to odnosi się do różnych zjawisk fizycznych np. światła lub (ogólnie) fali elektromagnetycznej, fal akustycznych, przebiegów napięć w obwodach elektrycznych itp.
Kondensator – jest to element elektryczny (elektroniczny), zbudowany z dwóch przewodników (okładek) rozdzielonych dielektrykiem.
Opornik, rezystor (z łac. resistere, stawiać opór) – najprostszy element bierny obwodu elektrycznego, wykorzystywany jest do ograniczenia prądu w nim płynącego. Jest elementem liniowym: występujący na nim spadek napięcia jest wprost proporcjonalny do prądu płynącego przez opornik. Przy przepływie prądu zamienia energię elektryczną w ciepło. Idealny opornik posiada tylko jedną wielkość, która go charakteryzuje – rezystancję. W praktyce występuje jeszcze pojemność wewnętrzna oraz wewnętrzna indukcyjność, co, np. w technice wysokich częstotliwości (RTV), ma duże znaczenie (jest to tzw. pojemność oraz indukcyjność pasożytnicza). W technologii bardzo wysokich częstotliwości – kilkuset megaherców (MHz) i powyżej – właściwości pasożytnicze typowego rezystora muszą być traktowane jako wartości rozproszone, tzn. rozłożone wzdłuż jego fizycznych wymiarów (zobacz: schemat zastępczy).

Reklama