Термин: Фильтр высокой частоты

Фильтр высокой частоты

Фильтр высокой частоты  (ФВЧ, high pass filter) – это устройство, подавляющее частоты сигнала ниже частоты среза данного фильтра. На рисунке приведена амплитудно-частотная характеристика типичного ФВЧ. Единице условно присвоена максимальная амплитуда сигнала, точка с амплитудой 0,7 (-3 дБ) соответствует частоте среза ФВЧ, относительно которой производится расчёт ФВЧ по большинству существующих методик. От нулевой частоты до частоты среза ФВЧ располагается полоса частот подавления (задержания), справа – полоса частот пропускания.

Подавление низкочастотных составляющих сигнала приводит к подавлению деталей сигнала с малыми скоростями нарастания и к подавлению постоянной составляющей сигнала. ФВЧ выявляет быстро изменяющиеся составляющие в сигнале, внося собственную задержку фильтра.

Выходной сигнал ФВЧ всегда носит двуполярный характер с нулевой средней интегральной составляющей, или, другими словами, на выходе ФНЧ отсутствует постоянная составляющая сигнала (за исключением остаточного смещения нуля, которое может присутствовать в активных аналоговых фильтрах).

ФВЧ традиционно применяют для улучшения отношения сигнал/шум сигнального тракта, где постоянная составляющая сигнала неинформативна, за счёт подавления низкочастотных шумов, дрейфа сигнала с частотами ниже, чем нижняя граница полосы частот полезного сигнала. Если неинформативная постоянная составляющая велика по отношению к полезному сигналу, то ФВЧ применяют для лучшего использования входного диапазона АЦП в задаче измерения переменной составляющей сигнала. 

ФВЧ могут быть как аналоговые, так и цифровые.

Аналоговые ФВЧ бывают активными (требуют дополнительной энергии питания для своей работы) и пассивными (не требуют дополнительной энергии питания). Активный аналоговый ФВЧ использует микроэлектронную технологию (типично: операционные усилители), пассивный аналоговый ФВЧ может быть сделан на пассивных электронных компонентах.

Цифровые ФВЧ  (фильтр цифрового сигнала) – это большое семейство вычислительных алгоритмов ЦОС. Принципиально цифровой фильтр может быть рекурсивным (с обратными связями в своём алгоритме) и нерекурсивным (без обратных связей). Принципиально, что АЧХ цифрового фильтра на частотной оси периодична: в частности, выше половины частоты дискретизации начинается зеркальная АЧХ цифрового фильтра.

Основные характеристики физически реализованного ФВЧ:

  • Частота среза.
  • Неравномерность в полосе частот пропускания, амплитудно-частотная характеристика (АЧХ).
  • Групповая задержка фильтра, фазочастотная характеристика (ФЧХ).
  • Врямя установления сигнала.
  • Динамический диапазон.
  • Рабочий диапазон сигнала в полосе частот пропускания.
  • Рабочий диапазон постоянной составляющей входного сигнала.

 

 

Перейти к другим терминам       Cтатья создана:09.07.2014
О разделе "Терминология"      Последняя редакция:25.08.2019

Использование термина

Термин употребляется при описании трактов измерения, например, при описании принципа работы систем сбора данных. 

Измерительная система LTR

Контакты

Адрес: 117105, Москва, Варшавское шоссе, д. 5, корп. 4, стр. 2

Многоканальный телефон:
+7 (495) 785-95-25
Факс: +7 (495) 785-95-14

Отдел продаж: sale@lcard.ru
Техническая поддержка: support@lcard.ru

Время работы: с 9-00 до 19-00 мск

L-CARD в проектах