taajuusriippuva

Taajuusriippuva tarkoittaa sitä, että jokin ominaisuus tai vaste riippuu käytetystä taajuudesta. Ilmiö esiintyy monilla aloilla, kuten elektroniikassa, optiikassa ja akustiikassa. Taajuusriippuvuus syntyy usein dispersiosta, resonansseista tai häviöistä, jotka johtuvat materiaalien rakenteesta, fysikaalisista prosesseista ja rakenteiden parasiiteista.

Elektroniikassa taajuusriippuvuutta havaitaan esimerkiksi vastusten, kondensaattorien, induktoreiden sekä kaapeleiden ominaisuuksissa. Ihonilmiö ja parasiittiset rakenteet voivat muuttaa kapasitanssia C(f) ja induktanssia L(f) taajuuden mukaan. Tällöin impedanssi Z(f) ja taajuusvaste H(jω) riippuvat taajuudesta: suotimet, vahvistimet ja kytkennät reagoivat eri tavoin eri taajuuksilla, ja jännite- sekä vaiheviiveet voivat muuttua.

Matemaattisesti taajuusriippuvuus kuvataan usein siirtofunktion H(jω) tai impedanssin Z(jω) kautta. Esimerkiksi sarja-RLC-piirissä Z(f) = R + j(2πfL − 1/(2πfC)) kuvaa reaktanssien taajuusriippuvuutta. Taajuusvaste ja dispersiota analysoidaan usein Bode-käyränä, jossa esitetään amplitudi ja vaihe taajuuden funktiona. Taajuusriippuvuuden ymmärtäminen on keskeistä suunnittelussa, kuten suodatinten, signaalinkäsittelyn ja kaapeliverkkojen sekä materiaalien ominaisuuksien analysoinnissa.