Dieser Artikel befasst sich mit elektrischen Filtern in der Nachrichtentechnik. Zu Anwendungen in der Stromversorgung siehe Netzfilter.
Als Filter (in der Fachsprache zumeist das/ein Filter[1]) werden in der Elektrotechnik und Nachrichtentechnik Schaltungen bezeichnet, die ein elektrisches Signal abhängig von der Frequenz in der Amplitude und in der Phasenlage verändern. Dadurch können unerwünschte Signalanteile abgeschwächt oder unterdrückt werden.
Antennenweiche, bestehend aus einem Hoch- (links der Schrauben) und einem Tiefpass (rechts)
Quarzfilter für eine Mittenfrequenz von 45 MHz und einer Bandbreite von B3 dB = 12 kHz.
Inhaltsverzeichnis
1 Klassifizierung und Anwendungen
2 Geschichte
3 Frequenzfilter
4 KenngröÃÂen
4.1 ÃÂbertragungsfunktionen von Filtern
4.1.1 ÃÂbertragungsfunktionen analoger Filter
4.2 Adaptive Filter
4.3 ÃÂbertragungsfunktionen digitaler Filter
4.4 ÃÂbertragungsfunktionen nicht kausaler Filter
4.5 Ordnung
5 Filtertypen
5.1 Filter und Frequenzgang, Selektionsverhalten
5.2 Lineare und nichtlineare Filter
5.2.1 Lineare Filter
5.2.2 Nichtlineare Filter
5.3 Passive und aktive Filter
5.3.1 Passive Filter
5.3.2 Aktive Filter oder elektronische Filter
5.3.3 Analoge Filter
5.3.4 Digitale Filter und digitale Signalprozessoren (DSP)
5.3.5 Andere Filter
6 Einzelnachweise
7 Literatur
8 Weblinks
Klassifizierung und Anwendungen
Filter lassen sich nach mehreren Kriterien klassifizieren, zum Beispiel nach ihrer Komplexität, ihrem Frequenzgang, den verwendeten Bauelementen, der Schaltungsstruktur, der verwendeten Berechnungsmethode, der Trennschärfe bzw. Steilheit im Sperrbereich und der Phasenverschiebung.
Filter im klassischen Sinne, wie Tief- oder Hochpass, verändern den Frequenzgang. Sie werden auch Siebschaltungen genannt. Schaltungen und Verfahren, die komplexere Eigenschaften wie Phasenlage, Impedanz und Rauschanteile verändern, werden ebenfalls unter dem Begriff Filter zusammengefasst. In der Tontechnik werden digitale und analoge Frequenzfilter (Filter) auch als Equalizer (kurz EQ) bezeichnet und als Soundeffekte eingesetzt. Dazu gehören auch Präsenz-, Absenz-, Bandpass-, Hochpass- und Tiefpassfilter.
Bekannte Anwendungen sind:
Hörfunk/Rundfunk: Auswahl einer bestimmten Sendefrequenz um einen Sender zu empfangen. Dabei wird nur die eingestellte Frequenz empfangen. Alle anderen Frequenzen werden ausgefiltert.
Lautsprecherweiche: Die unterschiedlichen Frequenzen für Höhen, Tiefen und Mittelton werden aufgesplittet und an die entsprechenden Lautsprecher verteilt.
Netzfilter: Sie unterdrücken Knackser beim Einschalten anderer Verbraucher und sonstige Störungen
DSL-Splitter, die die niederfrequenten Telefonsignale und DSL trennen
Messwertverarbeitung im Maschinenbau, der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrttechnik
Geschichte
Die Grundlagen der Theorie der elektrischen Filter wurden schon 1915 von dem deutschen Nachrichtentechniker Karl Willy Wagner und dem amerikanischen Nachrichtentechniker George Ashley Campbell entwickelt.
Frequenzfilter
Frequenzfilter sind Schaltungen (âÂÂNetzwerkeâ genannt) mit vorgegebenem frequenzabhängigem ÃÂbertragungsverhalten (Frequenzgang), die bestimmte Frequenzbereiche des Eingangssignals unterdrücken (Sperrbereich) und/oder andere Bereiche bevorzugt übertragen; siehe Durchlassbereich.
KenngröÃÂen
Alle Merkmale eines linearen Filters werden durch den Frequenzgang oder allgemein durch die ÃÂbertragungsfunktion beschrieben. Wesentlich ist dabei die Kennfrequenz fc (Center Frequency) und bei Bandpässen/sperren die Filtergüte Q. fc ist in den meisten Fällen nicht gleich f3, der Grenzfrequenz, bei der die Amplitude um 3 dB gesunken ist. Dies wird in Tietze/Schenk (siehe Literatur) ausführlich behandelt.
ÃÂbertragungsfunktionen von Filtern
Unabhängig von der konkreten Realisierung des Filters (ob analog oder zeitdiskret bzw. digital) lässt sich die Funktionsweise eines Filters durch seine ÃÂbertragungsfunktion beschreiben. Diese bestimmt, wie das Eingangssignal in der Amplitude und im Phasenwinkel verändert wird.
ÃÂbertragungsfunktionen analoger Filter
Die Filter sollten beim Entwurf anhand der gewünschten ÃÂbertragungsfunktion konzipiert werden. Bei der Wahl der ÃÂbertragungsfunktion mehrpoliger analoger Filter haben sich je nach gewünschter Filtercharakteristik verschiedene optimierte Frequenzgänge bei analogen Filtern bewährt:
Filtercharakteristik
Eigenschaften
Vorteile
Nachteile
Butterworth-Filter
Maximal flacher Verlauf des Betragsfrequenzganges im Durchlassbereich, Dämpfung im Sperrbereich monoton verlaufend
Gutes Amplitudenverhalten im Durchlass- und Sperrbereich
Geringe Flankensteilheit im ÃÂbergangsbereich
Legendre-Filter
Flacher Verlauf des Betragsfrequenzganges im Durchlassbereich, Dämpfung im Sperrbereich monoton verlaufend
Kompromiss zwischen Butterworth-Filter und Tschebyscheff-Filter
Tschebyscheff-Filter
Welligkeit (Ripple) im Durchlassbereich, Dämpfung im Sperrbereich monoton verlaufend
Gute Flankensteilheit im Durchlassbereich
GroÃÂe ÃÂnderung der Gruppenlaufzeit, schlechtes Zeitverhalten
Inverse Tschebyscheff-Filter
Monotoner Verlauf im Durchlassbereich, Welligkeit im Sperrbereich
Gute Flankensteilheit im Durchlassbereich
GroÃÂe ÃÂnderung der Gruppenlaufzeit, schlechtes Zeitverhalten
Bessel-Filter
auch als Thomson-Filter bezeichnet
Impulsformung
Konstante Gruppenlaufzeit (=lineare Phase) im Durchlassbereich
Geringe Flankensteilheit im ÃÂbergangsbereich
Cauer-Filter
auch als elliptisches Filter bezeichnet
Welligkeit im Durchlass- und Sperrbereich
Sehr gute Flankensteilheit im ÃÂbergangsbereich
GroÃÂe ÃÂnderung der Gruppenlaufzeit, schlechtes Zeitverhalten
GauÃÂ-Filter
Impulsformung
Konstante Gruppenlaufzeit im Durchlass- und Sperrbereich. Kein ÃÂberschwingen bei der Sprungantwort. Reduzierte Intersymbolinterferenz
Geringe Flankensteilheit im ÃÂbergangsbereich
Raised-Cosine-Filter
Impulsformung, Nyquist-Filter
Keine Intersymbolinterferenz
Geringe Flankensteilheit im ÃÂbergangsbereich
TBT-Filter
Transitional-Butterworth-Thomson-Filter
Impulsformung
Einheitssprungantwort zwischen Butterworth- und Thomson-Verhalten
Mehr ÃÂberschwinger als Thomson-Filter
Adaptive Filter
Normale Filter haben eine fest eingestellte Kennfrequenz fc (beispielsweise um Störungen durch die Netzfrequenz 50 Hz oder deren Vielfache zu eliminieren). Wenn die Störung in der Frequenz variiert, können zur Verbesserung des Signal/Rauschverhältnisses adaptive Filter eingesetzt werden.
ÃÂbertragungsfunktionen digitaler Filter
Diese primär bei analogen Filterstrukturen angewendeten ÃÂbertragungsfunktionen können, mit kleineren Anpassungen, auch auf digitale Filter in der Struktur von IIR-Filtern übertragen werden. Die Anpassungen betreffen dabei den wesentlichen Umstand, dass digitale Filter mit zeitlich diskreten Werten und somit einer endlichen Basisbandbreite arbeiten.
ÃÂbertragungsfunktionen nicht kausaler Filter
Daneben können weitere ÃÂbertragungsfunktionen eingesetzt werden, welche je nach Anwendung entsprechend ausgelegt sind.
Deren ÃÂbertragungsfunktion ist nicht kausal. Sie folgen einer finalen GesetzmäÃÂigkeit, welche nicht nur Momentanwerte, sondern auch deren Verlauf berücksichtigt. Die ÃÂbertragungsfunktion spielt wegen ihres einfachen Aufbaus und Modellcharakters in der Filtertheorie eine wesentliche Rolle.
Einfachste Beispiele sind theoretische ÃÂbertragungsfunktionen, welche sich praktisch nicht realisieren lassen, wie die des idealen Tiefpasses.
Ordnung
Die Ordnung eines Filters beschreibt die Verstärkungsabnahme (Dämpfung und Flankensteilheit) von Frequenzen (weit) oberhalb oder unterhalb der jeweiligen Grenzfrequenz des Filters. Sie ist bei Tiefpass- oder Hochpassfilter über der Frequenz etwa n ÷ 6 dB pro Oktave (n ÷ 20 dB pro Dekade), wobei n die Ordnung des Filters darstellt. Für Bandpässe bzw. Bandsperren, welche Kombinationen aus Tiefpass- und Hochpassfiltern darstellen und somit zwei Filterflanken aufweisen, ist die Filterordnung als Funktion der Steilheit der Filterflanke doppelt so hoch: Ein Bandpass 4. Ordnung weist mitunter 40 dB pro Dekade auf. MaÃÂgeblich ist die Filtergüte Q.
Filter höherer Ordnung können entweder durch Hintereinanderschaltung von Filtern niedriger Ordnung (1. und 2. Ordnung) realisiert oder durch entsprechende Schaltungen[2] erstellt werden.
Die ÃÂbertragungsfunktion lautet:
A
[
P
]
=
A
0
∑
i
=
0
n
c
i
P
i
{displaystyle A[P]={frac {A_{0}}{sum _{i=0}^{n}c_{i}P^{i}}}}
mit
A
0
{displaystyle A_{0}}
Gleichspannungsverstärkung
c
i
{displaystyle c_{i}}
Filterkoeffizienten
P
=
i
ω
ω
g
=
i
Ω
{displaystyle P=i{frac {omega }{omega _{g}}}=iOmega }
mit
ω
g
=
2
π
f
g
{displaystyle omega _{g}=2pi f_{g}}
als Grenzfrequenz
n Ordnung des Filters
Filtertypen
Filter und Frequenzgang, Selektionsverhalten
Schaltung eines passiven analogen LC Tiefpassfilters in ÃÂ-Topologie
Die theoretischen Standardfälle des Selektionsverhaltens eines Filters sind:
Ein Tiefpassfilter schwächt die hohen Frequenzen bis zu einer Grenzfrequenz und lässt alle tieferen Frequenzen praktisch ohne Abschwächung (Verstärkung = 1) passieren. Anwendung findet dieser âÂÂTiefpassâ z. B. als Anti-Aliasing-Filter (siehe Alias-Effekt) oder zur Rauschunterdrückung.
Ein Hochpassfilter schwächt die tiefen Frequenzen bis zu einer Grenzfrequenz, während alle höheren Frequenzen (mit der Verstärkung 1) durchgelassen werden. Mit diesem âÂÂHochpassâ lassen sich unter anderem Gleichspannungsanteile oder langsames Driften im Signal unterdrücken.
Ein Bandpassfilter schwächt alle Frequenzen auÃÂerhalb eines Frequenzintervalls ab, das durch zwei Grenzfrequenzen festgelegt ist. Amplituden- oder frequenzmodulierte Signale tragen den Hauptanteil ihrer Information in einem begrenzten Frequenzband. Ein Bandpass lässt diesen Anteil aus Frequenzgemischen passieren und sperrt die Anteile unterhalb und oberhalb der Grenzfrequenzen. Bandpassfilter werden auch kurz Bandfilter genannt und zum Beispiel im Hochfrequenzbereich eines Superhet-Rundfunkempfängers zur Frequenzselektion der Zwischenfrequenz verwendet.
Ein Bandstoppfilter (Saugkreis, Kerbfilter, Bandsperre) stellt die Umkehrung des Bandpassfilters dar. Nur Frequenzen innerhalb eines Frequenzintervalls, das durch zwei Grenzfrequenzen festgelegt ist, werden abgeschwächt. Störungen fester Frequenz, wie die Störungen der Netzfrequenz oder die Einstrahlung von Rundfunksendern, lassen sich aus dem Signal mehr oder weniger wirkungsvoll entfernen.
Ein Allpassfilter lässt alle Frequenzen bei gleicher Verstärkung zum Ausgang durch. Mit Allpässen kann eine frequenzabhängige Phasenverschiebung oder eine Impedanztransformation durchgeführt werden.
Ein Multiratenfilter (wie z. B. CIC-Filter) wird in der digitalen Signalverarbeitung zur Konvertierung von Signalfolgen zwischen unterschiedlichen Abtastraten verwendet. Es dient zur Unterdrückung von Aliasing und zur Vermeidung von Spiegelspektren.
Der Idealfall einer rechteckigen bzw. stufenförmigen ÃÂbertragungsfunktion lässt sich in der Praxis allerdings nicht erreichen. Im Rahmen des Filterentwurfes zur Bestimmung der Filterparameter wird üblicherweise von einem normierten Tiefpassfilter ausgegangen. In Folge werden die ermittelten Filterkoeffizienten mittels Filter-Transformationen wie der Tiefpass-Hochpass-Transformation oder einer Tiefpass-Bandpass-Transformation auf die eigentliche Filterart des Zielsystems umgesetzt.
Entsprechende Filterarten werden sowohl im Niederfrequenzbereich (z. B. Audiotechnik) als auch im Hochfrequenzbereich (z. B. Rundfunktechnik) verwendet.
Parametrische Filter sind in einem oder mehreren Parametern (Frequenz, Güte) einstellbar und können meistens wahlweise als Tiefpass-, Hochpass- oder Bandpassfilter betrieben werden. Einsatzgebiete sind Mischpulte und Audiotechnik.
Lineare und nichtlineare Filter
Lineare Filter
Bei einem linearen Filter sind die Eigenschaften der Filterung unabhängig vom Signalpegel. Das Signal wird nicht verzerrt. Wenn man das Eingangssignal für eine bestimmte Frequenz um einen Faktor a vergröÃÂert, so ist auch das Ausgangssignal für diese Frequenz entsprechend vergröÃÂert. Die Form des Signals wird dabei nicht grundlegend verändert.
Tiefpass, Hochpass, Bandpass, Bandsperre und Allpass werden als lineare Filter bezeichnet. Es gibt aber auch wesentlich komplexere lineare Filter. Beispielsweise ist ein Echo-Effekt oder ein Kammfilter ebenfalls linear.
Sie können als Vierpolersatzschaltbild dargestellt werden.
Der Begriff linearer Filter wird in der Regel als Synonym für einen linear zeitinvarianten Filter verwendet.
Nichtlineare Filter
Bei einem nichtlinearen Filter sind die Eigenschaften der Filterung abhängig vom Signalpegel und vom zeitlichen Verlauf des Signals. Das Signal wird in seiner Form verzerrt. Zu den nichtlinearen Filtern gehören zum Beispiel Begrenzer, Verzerrer, Gleichrichter (Betrag) und Medianfilter.
Siehe auch: nichtlineares System
Passive und aktive Filter
Passive Filter
Passive Filter basieren auf Kombinationen von Widerständen (R), Spulen (L), Kondensatoren (C) oder zum Beispiel Quarzen (Q) oder Keramikelementen. Damit sind zum Beispiel Filter aus RC-, RL-, LC-, LCQ oder RCL-Kombinationen realisierbar.
Da diese Filter ohne externe Spannungsversorgung arbeiten können, werden diese Kombinationen âÂÂpassive Filterâ genannt. Je nach Aufbau des Netzwerkes wirken die Filter als Tiefpass-, Bandpass-, Hochpass-, Bandstopp- oder als Allpassfilter.
In den vielen Filteranwendungen ist ein scharfer ÃÂbergang der ÃÂbertragungsfunktion vom Durchlass- in den Sperrbereich erwünscht. Die âÂÂSchärfeâ wird durch den Gütefaktor Q des Filters angegeben. Je gröÃÂer die Güte, desto gröÃÂer ist die Dämpfung im Sperrbereich pro Dekade. Der Grad und Art der ÃÂbertragungsfunktion, und damit auch die Anzahl und Qualität der Bauelemente des Filters, sowie die Kosten für die Realisierung, richten sich nach der gewünschten Güte.
Passive Filter werden oft nach der Art ihrer ÃÂbertragungsfunktion bezeichnet, z. B. Bessel-, Tschebyscheff-, Cauer-Filter. Sie eignen sich besonders gut für Filteraufgaben im Bereich hoher Frequenzen und hoher Leistungen sowie in allen Anwendungsfällen, bei denen es auf geringes Eigenrauschen und hohe Linearität ankommt. Eine Sonderform von passiven Filtern stellen die mit Hohlleitern realisierten Hohlleiterfilter dar, da dabei keine diskreten Bauelemente eingesetzt werden, sondern sich die Filtereigenschaft durch die Geometrie des Aufbaues ergibt.
Beispiele für die Anwendung von passiven Filtern sind:
PLC-Filter in Hochspannungsleitungen
Saugkreis
Zwischenkreis
Oberschwingungsfilter
Netzfilter
Aktive Filter oder elektronische Filter
Aktives Tiefpassfilter mit OPV
Aktive Filter bestehen neben den passiven Komponenten noch aus aktiven Komponenten wie z. B. Transistoren oder Operationsverstärkern (OPV). Damit benötigen aktive Filter stets eine eigene Spannungsversorgung. Bei der Realisierung aktiver Filter werden häufig neben den aktiven Komponenten nur noch Widerstände (R) und Kondensatoren (C) eingesetzt. In diesem Fall wird ein solcher Filter auch aktiver RC-Filter genannt. Ein aktiver, analoger Filter zweiter Ordnung mit einem Operationsverstärker und mehreren Widerständen und Kondensatoren mit besonders einfachen schaltungstechnischen Aufbau wird als Sallen-Key-Filter bezeichnet.
Mit aktiven Komponenten können Induktivitäten simuliert werden (Gyrator), wodurch gerade bei kleinen Frequenzen (< 1 kHz) auf groÃÂe Spulen verzichtet werden kann. Aktive Filter besitzen dadurch den Vorteil, dass durch den Verzicht auf Spulen hohe Güten erreicht werden können.
Zusätzlich erlauben die aktiven Komponenten eine einfach zu integrierende Verstärkung des Signales, so dass aktive Filter zugleich auch Verstärker darstellen. Dieses ist aber keine zwingende Kombination.
Analoge Filter
â Hauptartikel: Analogfilter
Ein Filter wird als analoges Filter bezeichnet, wenn es die Signale zeit- und amplitudenkontinuierlich verarbeitet.
Digitale Filter und digitale Signalprozessoren (DSP)
Struktur eines digitalen FIR-Filters
â Hauptartikel: Digitales Filter
Die digitalen Filter lassen sich nach der Art des Eingang- bzw. Ausgangssignales einteilen; berücksichtigt wird, ob diese analog oder digital vorliegen und weiterbearbeitet werden. Im ersten Fall muss das Eingangssignal über einen A/D-Wandler digitalisiert werden, bevor es bearbeitet werden kann. Nach der Bearbeitung muss das Signal mit Hilfe eines D/A-Wandler wieder umgesetzt werden.
Durch die Bearbeitung von digitalisierten Signalen entweder mit Signalprozessoren oder mit Computern wird eine Flexibilität erreicht, die von keinem anderen Filtertyp erreicht werden kann. Die Flexibilität liegt darin, dass das Filter durch einen Datensatz modelliert wird, der relativ einfach geändert werden kann. So können mit einem Filter alle oben genannten Filtertypen realisiert werden, ohne dass ÃÂnderungen an der Hardware vorgenommen werden müssen.
Die oft als Nachteil angeführte Latenzzeit, welche durch die AD- und DA-Wandlung verursacht wird, kann mittlerweile vernachlässigt werden, da sie bei üblichen Wandlern nur noch wenige Samples beträgt. Durch die Verwendung einer höheren Abtastrate (96 kHz) kann diese noch einmal verkürzt werden, da z. B. bei DA-Wandlern ein Tiefpassfilter mit einer geringeren Steilheit zugunsten einer geringeren Latenz gewählt werden kann.
Digitale Filter können das Signal entweder im Zeitbereich bearbeiten (analog zu den anderen Filterarten) oder im Frequenzbereich.
Im Zeitbereich liegt der Vorteil der digitalen Filter in der nicht vorhandenen Bauteiltoleranz und Alterung der Bauteile.
Im Frequenzbereich können die Filter sehr flexibel gestaltet werden, insbesondere können diese Filter deutlich leichter den vorhandenen Gegebenheiten angepasst werden, da das Filter als Datensatz vorliegt.
Die Transformation zwischen dem Zeitbereich und dem Frequenzbereich (und umgekehrt) kann unter anderem mit der Fourier- oder Laplace-Transformation durchgeführt werden.
Anwendung finden digitale Filter zum Beispiel in
Audiotechnik (zum Beispiel mit echtzeitfähigem DSP) als Effektgerät
Videotechnik
Funktechnik
Weiterhin kann jede Prozedur, die einem digitalen oder analogen Eingangssignal reproduzierbar ein definiertes Ausgangssignal zuordnet, als digitaler Filter verstanden werden, z. B. Chiffren oder die Filterfunktionen in Audioprogrammen oder Bildbearbeitungsprogrammen.
Mit digitalen Filtern können Signale auÃÂer in Echtzeit auch zeitlich unabhängig von ihrer Verwendung berechnet werden. Zum Beispiel ist es möglich, sehr komplexe Bearbeitungen anzuwenden, um alte Schallplattenaufnahmen zu restaurieren.
Durch Faltung können einem Tonsignal Klangcharakteristiken komplexer Umgebungen aufgeprägt werden.
Siehe auch: FIR-Filter
Andere Filter
Quarzfilter
In den 1930er Jahren stellten Ingenieure fest, dass verschiedene Schwingquarze bei akustischen Frequenzen mitschwingen können. Heutzutage werden Quarze vor allem bei wesentlich höheren Frequenzen eingesetzt. Der Vorteil von Quarz gegenüber anderen harten Materialien ist der piezoelektrische Effekt, der es ermöglichte, direkt die mechanische Schwingung in elektrische umzuwandeln und umgekehrt, sie stellen daher eine Bauform eines mechanischen Filters dar. Weiterhin besitzen Quarze eine geringe thermische Ausdehnung, so dass die Frequenz über einen groÃÂen Temperaturbereich konstant bleibt. Quarzfilter besitzen eine wesentlich höhere Güte als LCR-Glieder. Wenn eine noch höhere Güte benötigt wird, können die Quarze zusätzlich temperaturstabilisiert oder auch hintereinander geschaltet werden.
Keramikfilter
Das Funktionsprinzip der Keramikfilter, auch dielektrische Filter genannt, gleicht dem der Quarzfilter und bestehen aus spezieller Keramik; Wie die Quarzfilter sind auch sie eine Bauform von mechanischen Filtern. Sie haben schlechtere technische Eigenschaften, sind dafür weitaus kostengünstiger herstellbar. Sie werden vorwiegend im Zwischenfrequenzbereich von analogen Funkempfängern eingesetzt.
YIG-Filter
Sind durch ein Magnetfeld einstellbare Filter für Mikrowellen im Bereich einiger GHz.
Atom-Filter
Um Filter bei sehr hohen Frequenzen zu realisieren, können die Eigenschwingungen von Atomen und Molekülen ausgenutzt werden. Dieses wird z. B. bei der Atomuhr verwendet. Diese Filter besitzen extrem hohe Gütefaktoren.
Switched-Capacitor-Filter
Bei dem Switched-Capacitor-Filter werden mehrere Kondensatoren durch elektronische Schalter verbunden und bilden zusammen mit Widerständen ein Schaltnetz. Die Taktfrequenz, mit der die Schalter geschaltet werden, hat direkten Einfluss auf den Frequenzgang. Sie muss deutlich höher als die höchste zu filternde Frequenz liegen.
AOW-Filter / SAW-Filter
Akustische-Oberflächenwellen-Filter, auch AOW- oder SAW-Filter genannt, basieren auf der Interferenz von Signalen verschiedener Laufzeit, realisiert mit dem Piezoeffekt. Es sind hohe Güten erreichbar; Ausführung meist als Bandpassfilter mit einer geringen Bandbreite von wenigen MHz und finden deshalb vor allem in der mobilen Datenübertragung Anwendung.
BAW-Filter
BAW-Filter (engl. bulk acoustic wave) sind ebenfalls auf dem Piezoeffekt beruhende Filter, die auf CMOS-Basis hergestellt werden und gegenüber den SAW-Filtern entscheidende elektrische und physikalische Vorteile bietet.
Raised-Cosine-Filter
Raised-Cosine-Filter sind realisierbare Impulsformfilter mit flacher Flanke, die die erste Nyquistbedingung erfüllen und keine Intersymbolinterferenz (ISI) erzeugen.
Einzelnachweise
â Duden: Filter
â Gottfried Fritzsche, Volkmar Seidel: Aktive RC-Schaltungen in der Elektronik. Hüthig Verlag, Heidelberg 1981, ISBN 3-7785-0733-8.
Literatur
Karl-Dirk Kammeyer: Nachrichtenübertragung. 4., neu bearbeitete und ergänzte Auflage. Vieweg + Teubner, Wiesbaden 2008, ISBN 978-3-8351-0179-1.
Karl-Dirk Kammeyer, Kristian Kroschel: Digitale Signalverarbeitung. Filterung und Spektralanalyse. 7., erweiterte und korrigierte Auflage. Vieweg + Teubner, Wiesbaden 2009, ISBN 978-3-8348-0610-9.
Ulrich Tietze, Christoph Schenk: Halbleiter-Schaltungstechnik. 8. Auflage. Springer-Verlag, 1986, ISBN 3-540-16720-X (mit ausführlichen Tabellen für die Filterkoeffizienten von kaskadierten Sallen-Key-Filtern bis zur 10. Ordnung)
Adel S. Sedra, Peter O. Bracket: Filter Theory and Design: Active and Passive. Matrix Publishers, Beaverton, Oregon 1978, ISBN 0-916460-14-2.
Weblinks
Commons: Electronic filters â Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Filter
Umrechnung: ‚Bandbreite in Oktaven‘ N in Gütefaktor Q und Gütefaktor Q in ‚Bandbreite in Oktaven‘ N
Programm zur Erstellung verschiedener Filter und Schaltungen mit Operationsverstärkern
Analog Devices Filter Wizard Web-App
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Kategorien: Filter (Elektrotechnik)Elektromagnetische Entstörung
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