Filtr to układ, którego zadaniem jest selekcja częstotliwości: jedne składowe sygnału są przenoszone z małym tłumieniem, a inne są tłumione. W tym zadaniu poprawną odpowiedzią jest filtr górnoprzepustowy, czyli taki, który:
- dla niskich częstotliwości (w granicy także dla składowej stałej) daje na wyjściu sygnał silnie osłabiony,
- dla wysokich częstotliwości przenosi sygnał znacznie lepiej (tłumienie jest mniejsze).
Rozpoznanie typu filtru z rysunku wykonuje się jakościowo przez sprawdzenie zachowania elementów dla dwóch skrajnych przypadków:
- f → 0: kondensator zachowuje się jak przerwa (bardzo duża reaktancja), a cewka jak zwarcie (mała reaktancja),
- f → ∞: kondensator zbliża się do zwarcia (mała reaktancja), a cewka do przerwy (duża reaktancja).
Następnie kluczowe jest, gdzie jest wyjście (na którym elemencie/punkcie obwodu mierzony jest sygnał). Ta sama para elementów może dawać filtr dolnoprzepustowy lub górnoprzepustowy zależnie od miejsca poboru wyjścia.
Dlaczego pozostałe typy nie pasują do charakterystyki górnoprzepustowej?
- Filtr dolnoprzepustowy działa odwrotnie: przenosi niskie częstotliwości, a tłumi wysokie. Typowym błędem jest automatyczne przypisanie układu RC do dolnoprzepustowego bez analizy punktu wyjściowego.
- Filtr pasmowo-przepustowy przenosi głównie pewien zakres (pasmo) wokół częstotliwości środkowej, a tłumi zarówno niskie, jak i wysokie składowe. Wymaga to zwykle układu co najmniej drugiego rzędu (np. RLC lub kaskady RC), więc nie jest to "czysta" charakterystyka górnoprzepustowa.
- Filtr pasmowo-zaporowy tłumi określone pasmo, a przepuszcza składowe poniżej i powyżej tego pasma; to inna selektywność niż proste "odcięcie" dołu.
Na egzaminie warto ćwiczyć metodę: (1) rozpatrz f→0 i f→∞, (2) zaznacz, co jest zwarciem/przerwą, (3) sprawdź, czy na wyjściu zostaje sygnał czy zanika. To pozwala pewnie odróżnić górno- od dolnoprzepustowego.
