högpassfilter

En högpassfilter är ett filter som tillåter frekvenser över en viss brytfrekvens att passera medan låga frekvenser dämpas. De används för att ta bort DC-komponenter eller lågfrekvent brus och i olika ljud- och bildbehandlings-, mättekniska applikationer. De finns i passiva och aktiva varianter och kan byggas i olika topologier beroende på krav på impedans och förstärkning.

En första ordningens högpass byggs ofta som en seriekopplad kondensator följt av en resistor till jord, och utgången tas över resistorn. Transferfunktionen är H(s) = sRC/(1+sRC). Brytfrekvensen fc = 1/(2πRC). Vid låga frekvenser dämpas signalen; vid höga frekvenser närmar sig utgången ingångsnivån. Vid ω = ωc är förlusten -3 dB.

Högpassfilter av högre ordning ger brantare lutningar, t.ex. 40 dB/dec för två ordningar. Aktiva högpassfilter med op-amp kan ge kontrollerad förstärkning och bättre kant- och brusegenskaper. Vanliga topologier inkluderar Sallen–Key och multipel feedback.

Användningar inkluderar DC-blockering mellan signalsteg, ljudkorsningar i högtalarsystem och förbehandling av signaler i medicinsk teknik och bildbehandling där lågfrekvent drift eller baslinjer behöver tas bort.

Vid design beaktas ordning, brytfrekvens fc, impedanskrav, toleranser och fasförskjutningar. Fas och gruppfördröjning ökar runt cutoff och påverkar tidsmässiga egenskaper hos signalen.