Ero sivun ”Elektroniikan suodattimet” versioiden välillä

[arvioimaton versio][arvioimaton versio]
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
pEi muokkausyhteenvetoa
Ensimmäinen kappale tiivistetty, siiretty osioita eri otsikoiden alle
Merkkaukset:  virheellinen wikikoodi  Visuaalinen muokkaus
Rivi 1:
'''Suodatin''' (suodin) on elektroninen piiri, jonka avulla signaaliasuodattimeen muokataantulevaa halutunlaiseksi.signaalia Yksimuutetaan tavallisimpiahalutulla suodattimen sovelluksia on taajuuden perusteella tapahtuva signaalien valikoiminentavalla. Esimerkiksi [[Radiovastaanotin|radiovastaanottimessa]] halutaan esivahvistimelle vain tietyntaajuiset signaalit, ja kaiuttimessa suodatetaankaiuttimissa korkeat taajuudet ohjataan diskanttielementille ylipäästösuotimella ja matalat taajuudet bassoelementillealipäästösuotimella jnebassoelementille.
 
==Suodatintyypit ja kertaluku==
Suodattimen toiminta voidaan esittää [[siirtofunktio]]n avulla.
 
Suodattimet voidaan karkeasti jakaa:
Suodattimet voidaan jakaa toteutustavan perusteella digitaalisiin ja analogisiin suodattimiin. [[digitaalinen suodatus|Digitaalisessa suodattimessa]] signaalin suodattaminen tapahtuu digitaalipiirillä numeroina, esimerkiksi tietokoneella. Analogiset suodattimet voidaan jakaa vielä aktiivisiin ja passiivisiin suodattimiin. Passiivinen suodatin on toteutettu passiivisilla komponenteilla kuten keloilla, kondensaattoreilla ja vastuksilla, eikä tarvitse ulkoista energianlähdettä. Aktiivinen suodatin voidaan toteuttaa esimerkiksi [[operaatiovahvistin|operaatiovahvistimen]] avulla.
 
Analogisiin tai elektronisiin
==Suodatintyypit ja kertaluku==
 
Aktiivisiin tai passiivisiin
 
Lineaarisiin tai epälineaarisiin
 
Kausaalisiin tai ei-kausaalisiin
 
Passiivinen suodatin koostuu vastuksista, kondensaattoreista ja keloista. Tällainen suodin on yksinkertainen eikä vaadi tehonsyöttöä. Yksinkertaisimmillaan passiivinen suodatin on vastuksen ja kondensaattorin muodostama ensimmäisen kertaluvun alipäästösuodin.
 
Aktiiviset suodattimet sisältävät passiivisen osan lisäksi jonkin vahvistavan osan kuten operaatiovahvistimen tai transistorin. Aktiivisella suodattimella etuina ovat suuri tuloimpedanssi ja pieni lähtöimpedanssi.
 
Suodattimen käyttäytymisen määrää suodattimen [[Siirtofunktio|siirtofunktion]] tyyppi. Suodattimet voidaan jaotella siirtofunktion perusteella alipäästö-, ylipäästö-, kaistanpäästö-, kaistanesto- ja kokopäästösuodattimiin. Siirtofunktion tyypin lisäksi sen kertaluku vaikuttaa suodattimen toimintaan ja erityisesti sen ''jyrkkyyteen''. Mitä suurempi kertalukuasteluku, sitä jyrkempiä siirtofunktioita on mahdollista toteuttaa. Jyrkkyydellä tarkoitetaan sitä, kuinka nopeasti suodattimen vaste vaimenee siirryttäessä päästökaistalta estokaistalle.
 
===Alipäästösuodatin===
Rivi 15 ⟶ 25:
 
Yksinkertainen RC-alipäästösuodatin voidaan toteuttaa [[vastus|vastukse]]n ja [[kondensaattori]]n jännitteenjakokytkennän avulla (kuvassa). Matalilla taajuuksilla kondensaattorin läpi kulkee vähän virtaa, jolloin vastuksen yli muodostuu vain pieni jännitehäviö ja signaali ei juurikaan vaimene. Korkeilla taajuuksilla kondensaattori näyttää lähes oikosululta, jolloin ulostulojännite on lähellä nollaa. Kuvan RC-piirin lähtö- ja tulojännitteen välillä vallitsee riippuvuus
<center><math>\Big|\frac{U_V_{\mathrm{out}}}{U_V_{\mathrm{in}}}\Big|=\frac{1}{\sqrt{1+(2\pi RCf)^2}}</math>.</center>
Jos merkitään <math>f_0=\frac{1}{2\pi RC}</math> saadaan <math>\Big|\frac{U_{\mathrm{out}}}{U_{\mathrm{in}}}\Big|=\frac{1}{\sqrt{1+\big(\frac{f}{f_0}\big)^2}}</math>.