RCfiltrid

RC-filtrid on passiivsed elektrilised filtrid, mis koosnevad takistist (R) ja kondensaatorist (C). Need on esimese järgu filtrid ning neid realiseeritakse tavaliselt ühe R-C ahela abil. RC-filtrid jaguneb peamiselt madalpasse ja kõrgepasse filtriteks; neid saab kombineerida band-pass või band-stop filtritena, kui kasutada kahte astet või sobiva paigutusega komponente.

Madalpasse RC-filteri tööpõhimõte on: sisendist signaal läbib takisti R ja kondensaator C on ühendatud maaga; väljund mõõdetakse kondensaatorilt. Ülekandevõrrand on H(jω) = 1 / (1 + jωRC). Kriitiline sagedus f_c = 1/(2πRC). Madalpasse filtr lubab madalatel sagedustel hea läbivuse ja kõrgematel sagedustel attenuatsioon suureneb.

Kõrgepasse RC-filteri tööpõhimõte on: sisend läbib kondensaatori C ja takisti R on väljundina ühendatud maaga; väljund mõõdetakse takistil. Ülekandevõrrand on H(jω) = jωRC / (1 + jωRC). Kriitiline sagedus f_c = 1/(2πRC). Kõrge sagedusega signaalid läbivad hästi, madalamatel sagedustel attenueeritakse.

Band-pass ja band-stop: need tekivad, kui kõrgepasse ja madalpasse astmed on ühendatud järjest või kui kasutatakse kahte astet; band-pass laseb läbi kesk sagedustel, band-stop lükkab need tagasi.

Praktilised aspektid: RC-filtrid on lihtsad ja odavad, kuid nende omadused sõltuvad koormusest, R- ja C-tolerantsidest, temperatuurist ja parasitaarsetest mõjudest. Tihti kasutatakse aktiivseid filtreid suurema kontrolli ja suurema nimimpindlikkuse saavutamiseks.

Rakendused: heli- ja signaalitöötlus, anti-aliasing, signaali puhastamine ning koormus- ja võimendussüsteemides.

Kokkuvõte: RC-filtrid pakuvad lihtsat, paindlikku viisi sageduste eraldamiseks või signaalikaitseks ning neid kasutatakse laialdaselt nii õpetus- kui ka praktilistes rakendustes.