Lågpassfilter

Ett lågpassfilter är en anordning eller krets som tillåter frekvenser under en viss gräns att passera med liten eller ingen dämpning samtidigt som högre frekvenser dämpas. Sådana filter används för att begränsa högfrekventa signaler, minska brus eller förbereda signaler inför efterföljande steg i en kedja.

Den enklaste typen är ett första ordningens RC-filter bestående av en resistor i serie följt av en kondensator till jord (utgången över kondensatorn). Gränsfrekvensen f_c ges av f_c = 1/(2πRC). Vid f_c är utgångsnivån cirka 0,707 av ingången (−3 dB). För frekvenser under f_c är överföringen nära 1; över f_c faller den med cirka −20 dB per decade i frekvens.

I praktiken används högre ordningens lågpassfilter eller aktiva filter baserade på op-amp för att uppnå brantare brytfunktion utan att ha stora komponenter. Vanliga karaktärsprofiler är Butterworth (mjukt övergång i passbandet), Chebyshev (lägre passbandrippel men tydligare stoppband) och Bessel (för faslinhet och konstant gruppfördröjning).

Digitala lågpassfilter implementeras i mjukvara eller digitala system; de används för anti-aliasing i samplingssystem, samt inom ljud- och bildbehandling och sensoravsignalering. De kan vara IIR eller FIR och kan lätt justeras jämfört med passiva motsvarigheter.

Viktiga överväganden inkluderar passbandets toleranser, dämpningen i stoppbandet, fasförskjutning och gruppfördröjning, samt komponenttoleranser och belastningens inverkan.