Katkaisutaajuuksien laskeminen on olennainen askel analogisten suodattimien suunnittelussa ja analysoinnissa. Se määrittää pisteen, jossa suodatin alkaa vaimentaa signaaleja, muokkaa taajuusvastetta. Näiden taajuuksien laskentaan käytettävien käytännön tekniikoiden ymmärtäminen auttaa luomaan tehokkaita suodatinpiirejä eri sovelluksiin.

Rajaustaajuus

Katkaisutaajuus, jota kutsutaan usein -3 dB:n pisteeksi, on se, jossa suodattimen ulostulo laskee noin 70,7% sen suurimmasta passbanditasosta. Se merkitsee passbandin ja stopbandin välisen rajan. Tämän taajuuden tarkka laskeminen on olennaista suodattimen suorituskyvyn kannalta.

Cutoff-taajuustaajuuksien laskeminen

Yksinkertaisten RC- ja RLC-suodattimien katkaisutaajuus voidaan laskea peruskaavalla. Ensimmäisen kertaluvun RC-alapäästösuodattimelle katkaisutaajuus (f c) on annettu seuraavasti:

]f c = 1 / (2πRC)[

jossa R on vastus ja C kapasitanssi. Monimutkaisemmissa suodattimissa, kuten aktiivisissa suodattimissa, käytetään siirtotoimintoja rajapinnan määrittämiseen analysoimalla taajuusvaste.

Käytännön esimerkkejä

Oletetaan, että matalan kierron RC-suodattimen vastus on 10 kΩ ja kondensaattori 100 nF. Katkaisutaajuus lasketaan seuraavasti:

]f c = 1 / (2π × 10 000 × 100 × 10[-9) .

Tämä taajuus osoittaa, missä suodatin alkaa merkittävästi heikentää signaaleja. R- tai C-säätö mahdollistaa rajapinnan virityksen haluttuihin vaatimuksiin.

Yhteenveto

Cutoff-taajuuksien laskeminen edellyttää suodattimen tyypin ymmärtämistä ja asianmukaisten kaavojen soveltamista. Käytännön tekniikoihin kuuluu komponenttien arvojen käyttäminen kaavoissa tai analyysisiirtotoimintojen analysointi monimutkaisissa malleissa. Tarkkojen laskelmien avulla suodattimet täyttävät tietyt taajuusvastevaatimukset.