Analogais filtrs

Analogais filtrs ir signālu apstrādes pamatelements, ko plaši izmanto elektronikā. Starp vairākiem tā pielietojumiem ir audio signāla sadalīšana joslās pirms tas nonāk zemo, vidējo un augsto frekvenču skaļruņos; vairāku telefona sarunu apvienošana vienā kanālā un vēlāk sadalīšana vairākos; konkrētas radiostacijas izvēle radio uztvērējā un citu staciju signālu noraidīšana.

Pasīvi lineārie elektroniski analogie filtri ir tādi filtri, kurus var aprakstīt ar lineāriem diferenciālvienādojumiem (lineārie); tie sastāv no kondensatoriem, induktoriem un dažreiz arī rezistoriem (pasīviem), un ir paredzēti darbam ar nepārtraukti mainīgiem analogiem signāliem . Ir daudz lineāru filtru, kas nav analogi (digitālie filtri), un ir daudz elektronisko filtru, kuriem var nebūt pasīvas topoloģijas – abiem var būt tāda pati pārvades funkcija kā šajā rakstā aprakstītajiem filtriem. Analogie filtri visbiežāk tiek izmantoti viļņu filtrēšanas lietojumos, tas ir, ja ir nepieciešams izlaist noteiktas frekvences komponentes un noraidīt citas no analogajiem (nepārtraukta laika) signāliem.

Analogajiem filtriem ir bijusi nozīmīga loma elektronikas attīstībā. Īpaši telekomunikāciju jomā filtriem ir bijusi izšķiroša nozīme vairākos tehnoloģiskos sasniegumos, un tie ir bijuši milzīgas peļņas avots telekomunikāciju uzņēmumiem. Tāpēc nevajadzētu būt pārsteigtiem, ka filtru agrīnā izstrāde bija cieši saistīta ar pārraides līnijām . Pārraides līniju teorija radīja filtru teoriju, kas sākotnēji ieguva ļoti līdzīgu formu, un filtru galvenais pielietojums bija izmantošana telekomunikāciju pārraides līnijās.

Mūsdienās bieži vien priekšroka tiek dota filtrēšanai digitālā veidā, kur sarežģītus algoritmus ir daudz vieglāk ieviest, taču analogie filtri joprojām atrod pielietojumu, īpaši vienkāršiem zemas kārtas filtrēšanas uzdevumiem, un tie bieži vien joprojām ir norma augstākās frekvencēs, kur digitālā tehnoloģija joprojām ir nepraktiska vai vismaz mazāk izdevīga. Tur, kur iespējams, jo īpaši zemās frekvencēs, analogie filtri tagad tiek ieviesti aktīvā filtra topoloģijā, lai izvairītos no tinumu komponentiem (t. i., induktoriem, transformatoriem utt.), kas nepieciešami pasīvajai topoloģijai.

Ir iespējams konstruēt lineārus analogus mehāniskos filtrus, izmantojot mehāniskas sastāvdaļas, kas filtrē mehāniskās vibrācijas vai akustiskos viļņus. Lai gan šādām ierīcēm ir maz pielietojumu mehānikā, tās var izmantot elektronikā, pievienojot pārveidotājus, lai pārveidotu uz elektrisko sfēru un no tās. Dažas no agrākajām filtru idejām bija akustiskie rezonatori, jo elektronikas tehnoloģija tolaik bija vāji izprasta. Principā šādu filtru konstrukciju var panākt pilnībā, izmantojot mehānisko lielumu elektroniskos ekvivalentus, kur kinētiskā enerģija, potenciālā enerģija un siltumenerģija atbilst enerģijai attiecīgi induktoros, kondensatoros un rezistoros.

Kategorija:Elektroniskās shēmas