I filtri nel settore dell’elettronica sono dei sistemi o dispositivi che realizzano delle funzioni di trasformazione o elaborazione di segnali posti al loro ingresso.
questi sono utilizzati per :
Questi possono essere di 2 tipi:
I filtri passivi: Sono costituiti da reti più o meno complesse di elementi passivi, R-L-C. ma sono caratterizzate da una risposta ben lontana dalle curve ideali, oltre che la risposta dipende fortemente dal carico applicato. Filtri passivi con buone caratteristiche di selettività sono realizzati con reti comprendenti solo elementi reattivi (L e C).
I filtri attivi: I filtri attivi sono realizzati con A.O. e reti di reazione RC, presentando parecchi vantaggi rispetto ai filtri passivi, come il basso costo, la semplicità di progetto e circuitale, ingombro e prestazioni. Il limite principale consiste nel fatto di disporre di un’alimentazione in continua.
Questi a sua volta possono dividersi in 4 tipi:
Passa-Basso (Low-Pass)
questi sono utilizzati per :
- attenuare i disturbi, il rumore e le distorsioni applicati al segnale;
- separare due segnale trasmessi sullo stesso canale;
- elaborazione dei segnali nella riproduzione audio e video;
- ricostruzione di segnali ottenuti con tecniche digitali
Questi possono essere di 2 tipi:
I filtri passivi: Sono costituiti da reti più o meno complesse di elementi passivi, R-L-C. ma sono caratterizzate da una risposta ben lontana dalle curve ideali, oltre che la risposta dipende fortemente dal carico applicato. Filtri passivi con buone caratteristiche di selettività sono realizzati con reti comprendenti solo elementi reattivi (L e C).
I filtri attivi: I filtri attivi sono realizzati con A.O. e reti di reazione RC, presentando parecchi vantaggi rispetto ai filtri passivi, come il basso costo, la semplicità di progetto e circuitale, ingombro e prestazioni. Il limite principale consiste nel fatto di disporre di un’alimentazione in continua.
Questi a sua volta possono dividersi in 4 tipi:
Passa-Basso (Low-Pass)
Passa-Alto (High-Pass)
Passa-Banda (Band-Pass)
Elimina-Banda (Band-Reject)
Funzione di trasferimento dei filtri reali attivi:
La curva di risposta ideale non può essere realizzata ma solo approssimata. Ad una curva approssimata si può far corrispondere una funzione di trasferimento (f.d.t.) razionale fratta, dove il numero dei poli determina l’ordine del filtro.
Maggiore sarà l'ordine del filtro, maggiore sarà l'inclinazione della caratteristica e di conseguenza più precisa sarà l'approssimazione.
Pertanto un filtro di ordine superiore all’ordine 2 , per esempio di ordine 6, si può realizzare disponendo in cascata 3 filtri di ordine 2.
Struttura V.C.V.S di un filtro passa basso di ordine 6 :
La curva di risposta ideale non può essere realizzata ma solo approssimata. Ad una curva approssimata si può far corrispondere una funzione di trasferimento (f.d.t.) razionale fratta, dove il numero dei poli determina l’ordine del filtro.
Maggiore sarà l'ordine del filtro, maggiore sarà l'inclinazione della caratteristica e di conseguenza più precisa sarà l'approssimazione.
Pertanto un filtro di ordine superiore all’ordine 2 , per esempio di ordine 6, si può realizzare disponendo in cascata 3 filtri di ordine 2.
Struttura V.C.V.S di un filtro passa basso di ordine 6 :
Una delle tecniche di approssimazione utilizzabile è quella di Butterworth che garantisce la massima piattezza della risposta in banda passante, con roll-off iniziale discretamente elevato.
La tecnica consiste nel prelevare il polinomio corrispondente all'ordine del filtro da cui trarre (2ζ ), dove ζ è il coefficiente di smorzamento.
La tecnica consiste nel prelevare il polinomio corrispondente all'ordine del filtro da cui trarre (2ζ ), dove ζ è il coefficiente di smorzamento.
E anche vero che 2ζ = 3 – Ao ; quindi è possibile calcolare il guadagno dell'amplificatore e quindi dimensionare i suoi componenti.
Per quanto riguarda il dimensionamento dei componenti del filtro, useremo la formula della pulsazione di taglio, ovvero:
Per quanto riguarda il dimensionamento dei componenti del filtro, useremo la formula della pulsazione di taglio, ovvero:
ωo è la pulsazione di taglio in corrispondenza della quale il modulo si attenua di 3 dB.