Elektrické filtre El. filtre – prenosové clánky zložené z lineár. obvod. prvkov, úcelom el. f. je oddelit od seba el. signály, kt. frekvenc. spektrá sa neprekrývajú, t.j. zaujímajú rôzne pásma na frekv. osi, pásmo frekvencií = rozpätie 2 frekvencií t.j. medzných frekvencií, je to 2B, kt. prepúšta harmon. zložky signálu v urc. pásme frekvencií – priepust. pásmo - s malým útlmom, harmon. zložky, kt. ležia mimo uvedené pásmo prepúšta s vel. útlmom – potlacené pásmo – filter ich neprepúšta, rozdelenie filtrov: podla funkcie – 1. dolný priepust – prepúšta harmon. zložky signálov v pásme frekvencií od nuly do medz. frekv., tlmí všetky harmon. zložky, kt. majú vyššiu frekvenciu, 2. horný priepust – prepúšta signály frekvencií, kt. sú vyššie ako medz. frekv., tlmi od nuly do medznej frekv., 3. pásmový priepust – prepúšta všetky zložky frekvencií v pásme od spodnej medz. frekv. do hornej, zložky, kt. sú mimo neprepúšta, 4. pásmová zábrana – tlmí všetky zložky signálov, kt. ležia medzi medz. frekvenciami, ost. prepúšta, podla konštrukcie – 1. RC filtre – tvorené R a C, používajú sa väcšinou na prenos napätia, LC filtre – tvorené L a C s malými stratami, používajú sa na prenos výkonu, 3. piezoel. kryštály – majú velmi malé straty a lepšie vlastnosti ako LC filtre, požiadavky kladené na filtre – v priepust. pásme útlm nulový, v potlacov. pásme co najväcší útlm, príp. nekonecne velký útlm, prechod medzi priepust. a potlacovaným pásmom má byt strmý, filter má byt na vstupe a výstupe impedancne prispôsobený, hladaný filter sa má zostavit hospodárne, co najúspornejšie z malého množstva cievok a kondenzátorov, filtre typu k – budeme uvažovat len filtre zložené z ideál. indukcností a ideál. kapacít, okrem tohu, že dvojbran, kt. tvorí filter je impedancne súmerný, ciže platí a11=a22, typ k= filter, kt. pozdlžna vetva a priecna vetva sú duálne dvojpóly, potom súcin Z1Z2=Z02 nie je funkciou frekvencie, najjednod. pasív. 2B je clánok T alebo clánok , ozn. celkovú pozdlžnu impedanciu clánku Z1, celk. priecnu impedanciu Z2, na základe teórie 2B urcíme prvky postup. kaskád. matice AT: a11=1+Z1/2Z2, a12=Z1(1+ Z1/4Z2), a21=1/Z2, a22=1+ Z1/2Z2, A: a11=1+Z1/2Z2, a12=Z1, a21=(1/Z1).(1+ Z1/4Z2), a22=1+ Z1/2Z2, vztah pre obraz. (vlnovú) mieru prenosu impedanc. súmer. 2B: coshg0=a11 alebo sinhg0=(a12a21), pre T aj clánok: coshg0=1+Z1/2Z1, obrazová miera prenosu je pre oba clánky rovnaká, co znam., že 2B tvaru T a majú rovnaké prenos. vlastnosti, charakter.
impedancia súmer. 2B je daná: Z0=(a12/a21), pre T clánok:
Z0T=(Z1Z2).(1+Z1 /4Z2), pre clánok:
Z0=(Z1Z2).1/(&am p;#61654;(1+Z1/4Z2)), medz. frekvencia – frekvencia, kde dochádza k zmene tlmenia a prepúštania, dolný priepust - medz=2/(LC), C=1/(.Rz.fmedz), L=Rz/(/(.fmedz), horný priepust - medz=1/2.(LC), C=1/(4.Rz.fmedz), L=Rz/(/(4.fmedz), pásmový priepust - 0=1/(L1C1) – nie je to medz. frekvencia, ale rozdeluje priepust. pásmo na 2 casti, L1=Rz/((fmedz2-fmedz1), C1= (fmedz2-fmedz1)/(4Rz fmedz2.fmedz1), L2=Rz(fmedz2-fmedz1)/(4fmedz 2.fmedz1), C2=1/(Rz(fmedz2-fmedz1), pásmová zábrana 0=1/(L1C1) =1/(L2C2), ), L1=Rz(fmedz2-fmedz1)/(fmedz2 .fmedz1), C1=1/(4Rz(fmedz2-fmedz1), L2=Rz/(4(fmedz2-fmedz1), C2= (fmedz2-fmedz1)/(4Rz fmedz2.fmedz1), nedostatky a klady filtrov k – malá strmost frekvencnej závislosti vlnovej miery útlmu, následkom toho neexistuje ostrá hranica medzi priepust. a potlac. pásmom, môžeme to odstránit tak, že za sebou zapojíme niekolko clánkou s rovnakou charakter. impedanciou, výsled. mieru útlmu je rovná súctu vln. miery útlmu kaž. clánku, dal. nedostatok je skutocnost, že char. impedancia v priep. pásme sa mení v závislosti na frekvencii, filter a zátaž nie sú impedancne prispôsobené, prednost je, že sú velmi jednod. a frekv. závislost útlmu monotónne rastie, ked sa vzdialuje od medz. frekvencie, filtre typu m – nimi sa dajú zlepšit prenosové vlastnosti k clánkov, potom i pre nároc. filtre stacia max. 3 clánky typu k kaskádne zapojené a po oboch stranách uzatvorené polclánkom m alebo clánkom m, požadujeme rovn. priepust. pásmo a rovn. frekv. závislost Z0, clánok T: požadujeme rovnak. priep. pásmo a rovn. frekv. závislost Z0, impedanc. prispôsobenie Z0T=Z0T, 2. závislost: Z1=m.Z1 (m>0), výsled. impedancia –
Z2=Z2/m+(1-m2).Z1/(4m), clánok :
Z0=Z0 ;, Z2=Z2/m, m>0, 1/Z1=1/(m.Z1) +(1-m2)/(4mZ2), DP ako T clánok –v priecnej vetve je zapojený rezon. obvod LC, kt. pri rezonancii predstavuje skrat (filter má nekonecne velký útlm), 0=m/ (1-m2), DP ako clánok: filter je prispôsobený v 80% celého priep. pásma, prednosti a nedostatky: väcšia strmost útl. char. v nepriepust. pásme (cím je strmost väcšia, tým je m menšie), relatív. malá závislost char. impedancie v priep. pásme na frekvencii, nedostatky: útlm. char. po dosiahnutí nekonec. vel. útlmu rýchlo klesá, zložité zapojenie oproti k filtru, polclánky – rozdelením T a clánku dostaneme 2 polclánky spojené do kaskády, polclánok L je nesúmerný, použitie ako zakoncovacie clánky zložen. filtra, ak pripojíme polclánok medzi filter a frekvencne závislý R, bude odpor impedanc. prispôsobený, ked je filter na vstupe, imped. prispôsobuje napáj. generátor, RC filtre – skladajú sa z R a C, prednost – jednoduché, malé rozmery, menej citlivé na cudzie magn. polia, lepšie závislosti útlmu na frekvencii dosiahneme kombináciou jednod. clánkov, v priepust. pásme nemajú žiadny útlm, delenie: HP, DP, PP, PZ, DP: K=U2/U1= (U1XC/(R+XC))/U1= XC/(R+XC)= 1/(1+jCR)=1/(1+j ), - cas. konšt. =RC, K/Kmax=1/2, medz=1/= 1/RC, HP: K=U2/U1= (U1R/(R+XC))/U1= R/(R+XC)= jCR/(1+jCR)= j/(1+j᠋ 9;), medz=1/= 1/RC, PP:tvorený kaskád. zapojením HP a DP, má 2 nedostatky: útlm. char. má malú strmost, v priep. pásme má filter vel. útlm, PZ:použitie na potlacenie velmi úzkeho pásma.