Filtr górnoprzepustowy

Filtr górnoprzepustowy (ang. high-pass filter) – (nazwy: filtr dolnozaporowy, low-cut filter, bass-cut filter, nie są prawidłowe, nie występują w literaturze[1][2]) układ elektroniczny bądź algorytm, który przepuszcza sygnały sinusoidalne oraz składowe widmowe złożonych sygnałów o częstotliwościach powyżej określonej częstotliwości granicznej, a tłumi składowe leżące poniżej tej częstotliwości.

Filtr górnoprzepustowy RC i jego charakterystyki

W zależności od konstrukcji wyróżniamy filtry:

  • reaktancyjne LC, zbudowane z cewek i kondensatorów;
  • zbudowane z pojedynczej cewki bądź kondensatora;
  • bezindukcyjne, pasywne RC;
  • piezoceramiczne;
  • aktywne – zawierające wzmacniacze;
  • cyfrowe.

W idealnym filtrze, w paśmie przepustowym współczynnik tłumienia powinien być równy zero, natomiast w paśmie zaporowym powinien być duży. Znajomość charakterystyki częstotliwościowej współczynnika fazowego pozwala na określenie zmiany fazy napięcia i prądu przy przejściu sygnału przez filtr. Ponieważ filtry reaktancyjne powinny pracować w warunkach dopasowania falowego, tzn. przy obciążeniu filtra impedancją charakterystyczną, podaje się dla filtrów również charakterystyki częstotliwościowe impedancji charakterystycznej.

Przyjmuje się, że częstotliwości granicznej odpowiada tłumienie 3 dB, dla filtra RC częstotliwość graniczna określona jest wzorem:

f 0 = 1 2 π R C . {\displaystyle f_{0}={\frac {1}{2\pi RC}}.}

Zależność przesunięcia fazowego między wejściem a wyjściem określa wzór:

tg θ   = f 0 f , {\displaystyle \operatorname {tg} \theta \ ={\frac {f_{0}}{f}},}

gdzie:

f {\displaystyle f} – częstotliwość w hercach,
R {\displaystyle R} – opór rezystora w omach,
C {\displaystyle C} – pojemność kondensatora w faradach,
θ {\displaystyle \theta } – przesunięcie fazowe.

Zobacz też

Przypisy

  1. S.S. Winder S.S., Analog and Digital Filter Design, 2002 .
  2. J. Izydroczyk G.J.I.G. Płonka J. Izydroczyk G.J.I.G., G.G. Tyma G.G., Teoria sygnałów, 2006 .

Linki zewnętrzne

  • Materiały dydaktyczne DSP AGH. dsp.agh.edu.pl. [zarchiwizowane z tego adresu (2013-12-03)].