Szűrő (jelfeldolgozás)
A szűrők a jel bizonyos komponenseit átengedik, míg a többit csillapítják. Szűrőkről akkor beszélünk, ha a cél kimondottan a frekvenciaszelektivitás megvalósítása.[1]
A csillapítás mértéke jelentősen függhet a frekvenciától.
A szűrőkkel kapcsolatos elvárások[1]
[szerkesztés]| Megnevezés | Jelentés | Előírások | |
|---|---|---|---|
| ideális | Reális | ||
| Áteresztési frekvenciatartomány | A jel ebbe a tartományba eső komponensei jutnak át | Az erősítés konstans | Az erősítés adott tartományba esik |
| Átmeneti frekvenciatartomány | Az áteresztési és zárási tartomány közötti szakasz | A szélessége zérus | A szélessége korlátozott |
| Zárási frekvenciatartomány | A jel ebbe a tartományba eső komponenseit szűri ki az áramkör | Az erősítés értéke zérus | Az erősítés adott korlát alá esik |
Szűrők csoportosítása[1]
[szerkesztés]Összetettség alapján
[szerkesztés]Elsőfokú szűrők
[szerkesztés]Az elsőfokú szűrők átviteli függvényének számlálójában és nevezőjében is csak első fokú tagok vannak. Szorzóként megjelenhet s egész hatványa is. Az átviteli karakterisztika egy vagy két törésponttal rendelkezhet, az amplitúdókarakterisztika meredeksége 0, -20dB/dekád vagy +20dB/dekád lehet az egyes frekvenciatartományokban.
Az elsőfokú szűrőkben az ellenállás(ok) mellett csak egyféle reaktív komponens lehet: kondenzátor vagy induktivitás.
Másodfokú szűrők
[szerkesztés]Az átviteli függvény számlálójában és nevezőjében is megjelenhet s és ezzel a frekvencia második hatványa, másodfokú polinomja.
Másodfokú szűrők már tartalmazhatnak kétféle reaktív komponenest, kondenzátort és induktivitást is.
A felhasznált komponensek alapján
[szerkesztés]- RC - a kapcsolás csak ellenállás(oka)t és kondenzátor(oka)t tartalmaz
- RL - a kapcsolás csak ellenállás(oka)t és induktivitás(oka)t tartalmaz
- LC - a kapcsolás csak induktivitás(oka)t és kondenzátor(oka)t tartalmaz
- RLC - a kapcsolás ellenállás(oka)t, induktivitás(oka)t, kondenzátor(oka)t tartalmaz.
A szűrési karakterisztika alapján
[szerkesztés]- Felüláteresztő szűrő – A vágási pont alatti frekvenciákat csillapítja.
- Aluláteresztő szűrő – A vágási pont feletti frekvenciákat csillapítja.
- Sáváteresztő szűrő – Egy bizonyos tartományon belüli frekvenciát átenged, a sáv alatti és a sáv feletti frekvenciákat csillapítja.
- Lyukszűrő, illetve sávzáró szűrő – Egy bizonyos sávban csillapít, alatta és felette átengedi a jelet.
- Rezgőkör - egy jelfolyam tartományából csak egy meghatározott frekvenciájú komponenst visz át, illetve szűr ki.
- Egyéb, összetett átviteli karakterisztikát megvalósító szűrő.
Működés alapján
[szerkesztés]- passzív szűrő - csak ellenállást, kondenzátort, induktivitást tartalmazó szűrő. Erősítőelemet nem tartalmaz, így működése nem igényel tápfeszültséget.
- aktív szűrő - olyan szűrő, ami tartalmaz erősítőelemet, illetve olyan erősítőkapcsolás, amelyben vannak olyan komponensek, amelyek befolyásolják az erősítő átviteli karakterisztikáját. Működése tápfeszültséget igényel.
- Szilárdtest szűrő - elektromos és mechanikai rezgések (hullámok) csatolása. Az elektromos jel mechanikai rezgéssé alakul, majd visszaalakul elektromos jellé. Kvarcszűrő, kvarcrezonátor, rezgőkvarc. [2]
- digitális szűrő - számsorrá kvantált jelfolyamon végez matematikai műveletet valamilyen program alapján. A digitális szűrő lehet processzort és tárolókat tartalmazó céleszköz, vagy valamilyen számítógépen futtatható szoftver.
Topológia alapján
[szerkesztés]- asszimetrikus elrendezések: L, T, Π, asszimetrikus létraszűrő
- szimmetrikus elrendezések: C, H, Doboz, XT, XΠ, szimmetrikus létraszűrő
Áramköri szintézis alapján
[szerkesztés]- Butterworth szűrő
- Chebyshev szűrő
- Elliptic (Cauer) szűrő
- Bessel szűrő
- Gauss szűrő
- Optimális "L" (Legendre) szűrő
- Linkwitz–Riley szűrő
