فیلتر بالاگذر

معرفی فیلترها:

فیلترها برای اصلاح، تغییر شکل یا حذف بخشی از فرکانس‌های نامطلوب، سیگنال الکتریکی یا همه آن‌ و عبور سیگنال‌های مورد نظر استفاده می‌شوند، که به سه گروه فیلتر پایین‌‌گذر، بالاگذر و میان‌گذر تقسیم می‌شوند.

فیلتر بالاگذر:

برای از بین بردن سیگنال‌های ناخواسته در مدارات الکترونیکی، بسته به نوع سیگنال، از فیلتر های مختلف با کارایی متفاوت مانند فیلتر بالاگذر، پایین‌گذر و یا میانی استفاده می‌کنیم.

در مدارات الکترونیکی نیز معمولا داخل ساختار خود از قطعه‌های سلف، خازن، مقاومت و…. استفاده می‌شود. در نتیجه می‌توان فرکانس‌های اضافی که از دید طراح مزاحم به حساب می‌آیند را حذف یا کم کرد.

با کمک گرفتن از انواع فیلترها می‌توانیم فرکانس‌هایی را که مورد استفاده نیستند، از میان راه حذف کنیم و تنها به فرکانس‌هایی مطلوب که نیاز داریم، امکان عبور به خروجی را بدهیم.

به طور کلی می‌توان گفت وظیفه اصلی یک فیلتر الکترونیکی جداسازی فرکانس مطلوب و باکیفیت کردن آن ها از فرکانس نامطلوب است.

در واقع حذف نویز و اعوجاجات کار اصلی فیلترهاست که با تفکیک سیگنال‌ها بر اساس فرکانس صورت می‌گیرد. قبل از شروع آشنایی با فیلتر بالاگذر، بهتر است، در ابتدا با با فرکانس قطع آشنا شوید. همچنین مقدار فرکانس مورد قبول در خروجی فیلتر را فرکانس قطع فیلتر می‌نامند.

کاربرد فیلتر بالاگذر:

فیلتر بالاگذر با تضعیف فرکانس‌های پایین‌تر از فرکانس قطع، از عبور فرکانس‌های کمتر از آن جلوگیری می‌کند. هنگامی که نواحی عبور سیگنال‌ها از یک فیلتر، در فرکانس‌های بالا بوده و نواحی قطع سیگنال‌ها برای آن فیلتر در فرکانس‌های پایین باشد، به این ساختار فیلتر بالاگذر می‌گوییم.

عملکرد فیلتر بالاگذر:

عملکرد فیلتر بالاگذر، بدین صورت است که راکتانس خازن در فرکانس‌های پایین بسیار بزرگ است. به همین دلیل، خازن مانند مدار باز عمل کرده و هر سیگنال ورودی را تا فرکانس قطع، مسدود می‌کند. اگر ظرفیت خازن ثابت باشد و تغییر نکند، با افزایش فرکانس راکتانس خازن هم به سوی پایین می‌رود. به دلیل همین رفتاری که خازن از خود نشان می‌دهد، برای فرکانس‌های بالاتر از فرکانس قطع، راکتانس خازن کاهش یافته و شبیه اتصال کوتاه عمل کرده و تمام سیگنال‌های ورودی را مستقیماً به خروجی منتقل می‌کند.