Filters

Toepassingen RC en RL schakelingenTerminologie filters

Doel filteren Gelijkspanning onderdrukken

• Koppeling bij versterkertrappen Wisselspanning onderdrukken

• Afvlakking gelijkgerichte wisselspanning Een frequentieband onderdrukken

• Ruis er uit filteren Een frequentie doorlaten

• Afstemmen radio

Diode Meest simpele manier van filteren Laat slechts een stroomrichting door

• Stroom van Anode naar Kathode door• Stroom van Kathode naar Anode sperren

Eigenschappen• Maximale stroom• Maximale spanning in sperrichting• Overgangstijd van geleiding naar sper

Filter typen Band-

breedte

Tweepolen Twee aansluitklemmen (simpele filters) Type

• Weerstand• Condensator• Spoel

Schakeling• Parallel• Serie

Kantelfrequentie

Kantelfrequentie• X = R• X afhankelijk van f• R onafhankelijk van f

Schakeling• Serie => Element met hoogste

impedantie bepaald impedantie gedrag• Parallel => Element met laagste

impedantie bepaald impedantie gedrag

Kantelfrequentie Weerstand en Condensator

• => Weerstand en Spoel

• => Condensator en Spoel

•

CfXc

21

fR C

k 1

2

LfX L 2 fRL

k 2

fL C

k 1

2

RC-serieschakeling Bij lage frequenties XC zeer groot t.o.v. R

• Lage frequenties => Z = XC

Bij hoge frequenties XC zeer klein t.o.v. R• Hoge frequenties => Z = R

In overgangsgebied Z bepaald door R en XC• Bij kantelfrequetie => Z = 1,4 x R

RC-parallelschakeling Bij lage frequenties XC zeer groot t.o.v. R

• Lage frequenties => Z = R Bij hoge frequenties XC zeer klein t.o.v. R

• Hoge frequenties => Z = XC

In overgangsgebied Z bepaald door R en XC• Bij kantelfrequetie => Z = 0,7 x R

LR-serieschakeling Bij lage frequenties XL zeer klein t.o.v. R

• Lage frequenties => Z = R Bij hoge frequenties XL zeer groot t.o.v. R

• Hoge frequenties => Z = XL

In overgangsgebied Z bepaald door R en XL• Bij kantelfrequetie => Z = 1,4 x R

RL-parallelschakeling Bij lage frequenties XL zeer klein t.o.v. R

• Lage frequenties => Z = XL

Bij hoge frequenties XL zeer groot t.o.v. R• Hoge frequenties => Z = R

In overgangsgebied Z bepaald door R en XL• Bij kantelfrequetie => Z = 0,7 x R

Seriekring

Condensator in serie met spoel (met verliesweerstand RS)

Bij eigenfrequentie schakeling is Z minimaal• => Z0 = RSf

L C0

12

Eigenschappen seriekring Bij de eigenfrequentie heffen de

zelfinductie en de capaciteit elkaar op Bij frequenties lager dan f0 is de

schakeling capacitief Bij frequenties hoger dan f0 is de

schakeling inductief

Parallelkring Condensator parallel met spoel (met

verliesweerstand RS) Bij eigenfrequentie schakeling is Z

maximaal• => Z0 = Q x XL

• Q is de kwaliteitsfactor v.d. spoel voor de

afstemfrequentie

fL C

01

2

Eigenschappen filter Bandsper- of banddoorlaat filter Bandbreedte (B)

• afstand tussen punten 0,7 x impedantie

BfQ

0

Filter Frequentie afhankelijke versterking Versterking maximaal 1 (verzwakking) Versterking uitgedrukt in de

verhouding tussen het ingaande en uitgaande signaal

Frequentiekarakteristiek geeft de spanningsverhouding t.o.v. de frequentie

RC-laagdoorlaatfilter Hoge frequentie => C vormt

‘kortsluiting’ Lage frequentie => C vormt

‘onderbreking’ Bij kantelfrequentie is UL/Ui = 0,7 =>

grensfrequentie

fR C

g 1

2

RC-hoogdoorlaatfilter Hoge frequentie => C vormt

‘kortsluiting’ Lage frequentie => C vormt

‘onderbreking’ Bij kantelfrequentie is UL/Ui = 0,7 =>

grensfrequentie

fR C

g 1

2