grænsefrekvenser

Grænsefrekvenser er de frekvenser, hvor et systems frekvensrespons går fra passbånd til stopbånd og dermed definerer filterets båndbredde og overgang. I praksis fastsættes grænsefrekvensen ofte ved -3 dB-pointet, hvor outputets magnitude er reduceret til 1/√2 af passbåndets maksimale forstærkning. For en lavpasfilt er grænsefrekvensen den højeste frekvens i passbåndet, for en højpasfil den laveste, og for et båndpas eller et båndstop består det af to grænsefrekvenser, der markerer begyndelsen og afslutningen af overgangszonen.

Grænsefrekvenserne bruges til at beskrive en filters og systemers evne til at skelne mellem frekvenser inden for og uden for passbåndet. I analoge systemer afhænger placeringen af grænsefrekvenserne af filterets orden, konstruktion og komponenttolerancer, og de afspejles i poler og nulpunkter i overføringsfunktionen. I digitale filtre betegnes grænsefrekvenserne ofte som de frekvenser, hvor magnitude-svaret møder bestemte krav, ofte -3 dB, men definitioner kan variere for filtre med ripple i passbåndet (f.eks. Chebyshev) eller i stopbåndet (elliptiske filtre).

Måling og design af grænsefrekvenser involverer typisk frekvensrespons (magnituden eller Bode-diagrammer) og overgangsbredde. I digitale systemer spiller prøvetagningsfrekvensen en rolle gennem Nyquist-grænsen; grænsefrekvenser i sådanne systemer bør ligge under halvdelen af prøvetagningsfrekvensen for at undgå aliasing.

Grænsefrekvenser er centrale i specifikationer for lyd, kommunikation og måleteknik og bruges til at vurdere og sammenligne filteres og systemers selektivitet og båndbredde under varierende forhold.