Mówiąc najprościej, filtrowanie odnosi się do przetwarzania sygnału. Selektywnie przepuszcza lub tłumi sygnały o określonych częstotliwościach, modyfikując tym samym charakterystykę widma częstotliwości sygnału.

Filtr możemy postrzegać jako selektor częstotliwości. Zachowuje on składowe sygnału w pewnych zakresach częstotliwości i usuwa składowe o innych częstotliwościach.

Jego funkcje obejmują usuwanie szumów, wygładzanie sygnału, ekstrakcję użytecznych sygnałów i inne.

Koncepcja filtrowania wywodzi się z teorii komunikacji. Opisuje technikę ekstrakcji użytecznych sygnałów z odebranych sygnałów zawierających zakłócenia. Odebrany sygnał jest równoważny obserwowanemu procesowi losowemu, podczas gdy użyteczny sygnał odpowiada estymowanemu procesowi losowemu. Na przykład, gdy radar śledzi samolot, zmierzone dane o pozycji samolotu zawierają błędy pomiarowe i inne losowe zakłócenia.

Filtrowanie jest kluczową koncepcją w przetwarzaniu sygnałów i dzieli się na filtrowanie klasyczne i nowoczesne.

Filtrowanie klasyczne to koncepcja inżynierska wywodząca się z analizy Fouriera i transformacji. Zgodnie z zaawansowaną teorią matematyczną, każdy sygnał spełniający pewne warunki może być rozłożony na nieskończenie wiele nałożonych fal sinusoidalnych. Innymi słowy, sygnały inżynierskie są tworzone przez superpozycję fal sinusoidalnych o różnych częstotliwościach. Składowe fal sinusoidalnych o różnych częstotliwościach tworzące sygnał złożony nazywane są jego składowymi częstotliwościowymi lub harmonicznymi.

Filtrowanie nowoczesne wykorzystuje analogowe układy elektroniczne do filtrowania sygnałów analogowych. Jego podstawowa zasada polega na wykorzystaniu charakterystyk częstotliwościowych obwodu do selekcji składowych częstotliwościowych w sygnale. Podczas filtrowania według częstotliwości, sygnał jest traktowany jako sygnał analogowy złożony z nałożonych fal sinusoidalnych o różnych częstotliwościach. Osiągamy filtrowanie sygnału poprzez selekcję różnych składowych częstotliwościowych.

W inżynierii elektronicznej filtrowanie jest szeroko stosowane w przetwarzaniu sygnałów, projektowaniu obwodów i komunikacji. Może być realizowane poprzez regulację parametrów elementów obwodów lub dodanie dedykowanych obwodów. W cyfrowym przetwarzaniu sygnałów filtrowanie można również realizować za pomocą oprogramowania.

Filtrowanie to operacja filtrowania określonych pasm częstotliwości sygnału. Jest to kluczowy środek do tłumienia i zapobiegania zakłóceniom. Filtrowanie dzieli się na filtrowanie klasyczne i nowoczesne.

Filtrowanie to operacja filtrowania określonych pasm częstotliwości sygnału. Jest to kluczowy środek do tłumienia i zapobiegania zakłóceniom. Jest to teoria prawdopodobieństwa i metoda służąca do oceny innych powiązanych procesów losowych na podstawie obserwacji wyników procesów losowych.

Rzeczywiście, kondensatory filtrujące mogą zmniejszyć rezystancję prądu przemiennego zasilacza. Dodanie kondensatora na wyjściu zasilacza dostarcza prąd, który wzrasta i musi być utrzymywany w bardzo krótkim czasie. Kondensator natychmiast zmniejsza prąd i odwraca zgromadzony prąd, aby sam się naładować. W tych krótkich okresach większość prądu jest wymieniana bezpośrednio w kondensatorze, zamiast przechodzić przez wewnętrzną rezystancję zasilacza, co zmniejsza rezystancję prądu przemiennego zasilacza.

Tak właśnie to działa. Ponieważ zasilacze mają rezystancję wewnętrzną, a linie transmisyjne również mają impedancję, kondensatory modularne pozwalają na wymianę części chwilowo zmieniającego się prądu bezpośrednio na kondensatorze. Zmniejsza to wielkość fluktuacji prądu w obwodzie, co pomaga zasilać układ scalony.

Z tego punktu widzenia, dla idealnego zasilacza, nie można zignorować zdolności izolacji, ponieważ przewody nie są idealne.

W rzeczywistości wszystkie źródła zasilania mają zdolność napędową. Dopóki zdolność napędowa jest zaspokojona, moc wyjściowa pozostaje stosunkowo stabilna. Wymagania dotyczące mocy wyjściowej również nakładają pewne ograniczenia na rezystancję wewnętrzną, a te wymagania są różne. Rezystancja wewnętrzna nieuchronnie powoduje spadek napięcia. Zasilacz stabilizowany teoretycznie może dostarczać stabilną, znamionową moc wyjściową w swoim zakresie mocy wyjściowej, wykorzystując obwód sterowania z pętlą sprzężenia zwrotnego.

Tak zwana redukcja rezystancji AC dotyczy głównie rezystancji AC o wysokiej częstotliwości. Nawet jeśli zasilacz z pętlą sprzężenia zwrotnego jest wyłączony, istnieją wymagania dotyczące szybkości i czasu reakcji. Nie może on natychmiast śledzić zmian prądu obciążenia, co prowadzi do fluktuacji napięcia. Dodanie kondensatorów zmniejsza chwilowe zmiany prądu wewnętrznego zasilacza i modyfikuje charakterystykę zasilacza.

Przy użyciu zasilacza filtrowanego omówiliśmy redukcję rezystancji AC. W praktyce ważniejsze jest obniżenie tętnień na zacisku wyjściowym. W przypadku baterii suchych, wyjście nie generuje tętnień i filtrowanie nie jest konieczne.

Jednak w przypadku złożonych obwodów dodanie kondensatorów jest konieczne do zmniejszenia rezystancji AC, zwłaszcza w pobliżu pinów zasilania układów scalonych.

Obwody filtrujące usuwają składowe AC z mieszanych sygnałów AC i DC.

Moc prądu przemiennego staje się pulsującym prądem stałym po prostowaniu. Ten typ zasilacza prądu stałego zawiera duże tętnienia AC i nie może być bezpośrednio używany jako zasilacz dla obwodów elektronicznych. Obwód filtrujący może znacznie zmniejszyć takie składowe tętnień AC i wygładzić przebieg napięcia prostowanego.

Słowa kluczowe

filtrowanie zasilacza, obwód filtrujący DC, redukcja tętnień, filtr EMI, kondensator filtrujący, pulsujący DC, tłumienie szumów, szumy zasilacza, filtrowanie sygnału, filtr EMC