Filterkretsar

Filterkretsar är elektriska eller elektroniska konstruktioner som används för att filtrera frekvenser i en signal. Genom att låta vissa frekvenser passera och dämpa andra kan de forma signalens spektrum, minska störningar och isolera olika signaler i system som ljudteknik, kommunikation, mät- och instrumenteringsutrustning samt digital signalbehandling.

Vanliga typer av filterkretsar är lågpass, högpass, bandpass och bandstopp (notch). Lågpass släpper låga frekvenser och dämpar högre frekvenser, högpass gör tvärtom, bandpass släpper ett visst frekvensintervall och bandstopp dämpar frekvenser inom ett intervall. Filtrens karaktäriseras av brytfrekvensen, där övergången sker ofta cirka -3 dB, samt ordningen som beskriver hur brant övergången är.Q-faktorn beskriver hur skarp en resonans går att få i vissa filtertyper.

Analogt byggda filter använder passiva komponenter som resistorer, kondensatorer och i vissa fall induktorer, eller aktiva lösningar som använder förstärkare (t.ex. op-amp) för ökad gain eller bättre övergångar. Vanliga topologier inkluderar RC- och LC-nätverk samt second-orderdesigns som Sallen–Key och flera återkopplingsbaserade topologier.

Digitala filterkretsar representeras av diskreta överföringar H(z) och används i datorbaserad eller mikroprocessorstyrd signalbehandling. De kan vara FIR- eller IIR-filter, där designen fokuserar på önskat frekvenssvar, stabilitet och beräkningskostnader. Vanliga metoder innefattar windowing för FIR och bilineär transform eller andra metoder för IIR-design.

Användningar och dimensionering styrs av mål som brytfrekvens, stopband, tillåten förstärkning eller ripple och filterordning, vilka tillsammans bestämmer hur signalen behandlas i praktiken.