Forskellen mellem højpas- og lavpasfilter

Den største forskel mellem højpas- og lavpasfilter er det frekvensområde, som de passerer. Hvis vi taler om højpasfilter, så er det et kredsløb, der tillader den høje frekvens at passere igennem, mens det vil blokere lave frekvenser. Tværtimod er et lavpasfilter et elektronisk kredsløb, som lader den lave frekvens passere igennem det og blokerer højfrekvenssignalet.

Du tænker måske, hvilket frekvensområde er højt og hvilket er lavt? Der er et begreb defineret for filtre, nemlig cut-off frekvens, det forudsætter en tærskelværdi. Højpasfilteret giver lav reaktans til signaler med frekvensen over denne afskæringsfrekvens og giver høj reaktans til frekvenser under denne afskæringsfrekvens.

Lavpasfilteret giver lav reaktans til signaler med frekvenser lavere end afskæringsfrekvensen, så lave frekvenser kan passere, men det giver høj reaktans til højfrekvente signaler og blokerer dem dermed.

Hvor vi går i gang med filterets funktionsmekanisme, skal vi belyse filterets komponenter. Hvis du designer et filter, enten et højpasfilter (HPF) eller et lavpasfilter (LPF), har du brug for elektroniske komponenter såsom en modstand, kondensator, forstærker osv.

Det punkt, der skal bemærkes her, er, at hvis du udnytter de passive komponenter såsom en modstand, kondensator osv. vil det resulterende filter blive betegnet som det passive filter. Mens hvis du planlægger at bruge forstærkeren i dit filterkredsløb for at øge forstærkningen af det filtrerede signal, så designer du et filter, der kan betegnes som et aktivt filter.

Så langt har vi diskuteret den afgørende forskel mellem højpas- og lavpasfilter sammen med de komponenter, der gør det aktivt eller passivt. Lad os diskutere andre væsentlige forskelle ved hjælp af et sammenligningsdiagram.

Indhold: Højpas- og lavpasfilter

1. Sammenligningsdiagram
2. Definition
3. Nøgleforskelle
4. Konklusion

Sammenligningsdiagram

Parametre	Højpasfilter	Lavpasfilter
Definition	Det er et kredsløb, der lader frekvenser over afskæringsfrekvensen passere gennem det.	Det er et kredsløb, som tillader frekvenser under afskæringsfrekvensen at passere igennem det.
Kredsløbsarkitektur	Det består af kondensator efterfulgt af en modstand.	Det består af en modstand efterfulgt af en kondensator.
Signifikans	Det er væsentligt, når forvrængning som følge af lavfrekvente signaler som f.eks. støj skal fjernes.	Det er væsentligt ved fjernelse af aliasing-effekt.
Bearbejdningsfrekvens	Højere end afskæringsfrekvensen.	Lækkerere end cut off-frekvensen.
Anvendelser	I lydforstærkere, forstærkere med lav støj osv.	I kommunikationskredsløb som anti-aliasingfilter.

Definition

Højpasfilter

Et højpasfilter dæmper det lavfrekvente signal og lader kun højfrekvente signal passere igennem det. Selv om det også giver dæmpning til højfrekvente signaler, er dæmpningsfaktoren så lille, at den kan negligeres.

Du tænker sikkert, hvad der er designprocessen for højpasfilteret, og hvad der gør, at det tillader signaler med høj frekvens at passere igennem det og blokerer signaler med lav frekvens. Dette er muligt ved at udnytte kondensatorens og modstandens egenskaber.

Inputsignalerne påføres kondensatoren, og derefter fås spændingen over modstanden som udgangsspænding. Det kombinerede udtryk for modstandens modstand og kondensatorens modstand betegnes som reaktans.

I ovenstående kredsløb er det tydeligt, at en kondensator er forbundet med modstanden.

Det fremgår helt klart af ovenstående ligning, at reaktansen er omvendt proportional med afskæringsfrekvensen. Hvis frekvensen af indgangssignalet er høj, vil reaktansen antage en lavere værdi. Men hvis signalets frekvens er lav, vil reaktansen være høj.

Jeg håber, at du nu har forstået, hvorfor et højpasfilter lader den høje frekvens passere igennem, mens det blokerer den lave frekvens.

Lavpasfilter

I et lavpasfilter byttes der om på kondensatorens og modstandens placering, så det ønskede output kan opnås. Når input påføres lavpasfilterkredsløbet, så vil modstanden tilbyde den konstante hindring, men kondensatorens position påvirker udgangssignalet.

Hvis højfrekvenssignalet indføres i lavpasfilterkredsløbet, så vil det passere fra modstand, som vil tilbyde det den sædvanlige modstand, men den modstand, som kondensatoren tilbyder, vil være nul. Dette skyldes, at den modstand, som kondensatoren tilbyder højfrekvent signal, er nul, mens den for lavfrekvent signal er uendelig.

Det fremgår tydeligt af kredsløbsdiagrammet, at hvis højfrekvent signal kommer ind i lavpasfilterkredsløbet, så vil kondensatoren lade det passere, og det vil blive passeret til jord. I denne tilstand er den opnåede udgangsspænding nul, da hele spændingen passerer til jorden.

Men hvis lavfrekvent signal går ind i lavpasfilterkredsløbet, så vil det generere udgangen, fordi modstanden vil tilbyde den samme hindring som i tilfældet med højfrekvent signal bt kondensatoren vil give uendelig modstand.

Dermed kan signalet i denne tilstand ikke passere gennem kondensatorvejen. Dermed passerer hele det lavfrekvente signal til udgangsterminalen.

Konklusion

Højpas- og lavpasfilteret, som vi har diskuteret ovenfor, er passive filtre, da de bruger passive komponenter. Vi kan øge signalets forstærkning ved at bruge forstærkere i filterkredsløbet, så bliver det et aktivt filter.