høypassfilter

Et høypassfilter er et filter som demper frekvenser under en bestemt grensefrekvens og lar frekvenser over denne grensen passere med liten eller ingen demping. Det brukes både i analoge kretser og i digitale systemer for å fjerne lavfrekvente komponenter som DC-offset og baselinestøy, samt for å kondisjonere signaler før videre behandling. Den enkleste praktiske varianten er et enkelt RC-høypassfilter.

I en enkel analog implementering består høypasset av en kondensator i serie med inngangen og en lastmotstand til jord; utgangen tas over motstanden. Overgangsfunksjonen er H(s) = sRC / (1 + sRC). Grensefrekvensen fc er 1/(2πRC). Magnituden følger |H(jω)| = ωRC / sqrt(1 + (ωRC)^2) og fasen er φ(ω) = 90° − arctan(ωRC). Ved ω → 0 er fasen nær +90°, ved ω → ∞ nær 0°, og ved fc er fasen ca +45°. Slopen for en førsteordens høypass er ca. +20 dB/decade i lavfrekvensområdet og nærmer seg 0 dB/dec ved høy frekvens.

Digitalt eller aktivt høypass brukes i moderne systemer med op-amp og/eller digitale signalprosessorer. I DSP kan designet beskrives med IIR- eller FIR-filtre; grensefrekvensen bestemmes av sampling og designmetode. Høypass kan også implementeres ved differensligninger i software eller som del av et større filter.

Praktiske hensyn inkluderer kilde- og lastimpedans, toleranser og temperatur, spesielt i analoge kretser. Høyere ordener eller multi-pole løsninger gir brattere skråning og skarpere grenser. Vanlige bruksområder er DC-blocking i måleinstrumenter, baselinestøyfjerning i sensor- og medisinske signaler, samt forberedelse av lydsignaler før videre behandling.

---