Pasif Yüksek Geçiren Filtre / Passive High Pass Filter

Alçak geçiren filtre sadece sinyallerin kesme frekansı noktasının altından geçmesine izin verdiğini öğrendik. Adından da anlaşılacağı gibi pasif yüksek geçiren filtre devresi, sadece seçilen kesme noktasının üzerindeki sinyalleri geçirir, ƒc dalga formundan herhangi bir düşük frekanslı sinyali ortadan kaldırır. Aşağıdaki devreyi düşünün.

Yüksek Geçiren Filtre Devresi

Bu devre düzenlemesinde, kondansatörün reaktansı düşük frekanslarda çok yüksektir. Bu nedenle kondansatör açık devre gibi davranır ve kesme frekansı noktasına ( ƒC ) ulaşılana kadar Vin’deki herhangi bir giriş sinyalini bloke eder. Bu kesme frekansı noktasının üstünde, kondansatörün reaktansı, tüm giriş sinyalinin, filtrelerin tepki eğrisinde aşağıda gösterildiği gibi doğrudan çıkışa geçmesine izin veren bir kısa devre gibi davranacak kadar azalmıştır.

1. Dereceden Yüksek Geçişli Filtrenin Frekans Tepkisi

Pasif bir yüksek geçiş filtresi için yukarıdaki Bode grafiği veya Frekans tepkisi eğrisi, düşük geçiş filtresinin tam tersidir. Burada sinyalin frekansı tekrar R Xc = (burada ƒc ) kesme noktası ulaşana kadar zayıflatılmış veya (6dB/Oktav) +20 DB/Decade çıkış artması ile düşük frekanslarda sönümlenme olmaktadır.

Ayrıca, çıkış sinyalinin faz açısının ( Φ ) giriş sinyaline yol açtığını ve ƒc frekansında +45 dereceye eşit olduğunu görebiliriz. Bu filtre için Frekans tepkisi eğrisi, filtrenin tüm sinyalleri sonsuza kadar iletebileceğini ima eder. Bununla birlikte, pratikte, filtre tepkisi sonsuza kadar uzanır ancak bu durum kullanılan bileşenlerin elektriksel özellikleri ile sınırlıdır.

Birinci mertebeden bir yüksek geçiş filtresi için kesme frekansı noktası, düşük geçiş filtresininkiyle aynı denklem kullanılarak bulunabilir. Ancak faz kayması denklemi, aşağıda gösterildiği gibi pozitif faz açısını hesaba katmak için hafifçe değiştirilmektedir.

Cut-off Frekans ve Faz Kayması

Devre kazancı, Vout/Vin (büyüklük) olarak verilmektedir.

Yüksek Geçiren Filtre Örneği

240kω dirençle seri olarak bağlanmış bir 82pF kondansatörden oluşan basit bir pasif yüksek geçiş filtresi için kesme veya “kesme noktası” frekansını ( ƒc ) nasıl hesaplanıyor gelin birlikte görelim.

İkinci Dereceden Yüksek Geçiren Filtre

Yine düşük geçişli filtrelerde olduğu gibi yüksek geçişli filtre aşamaları, gösterildiği gibi ikinci dereceden (iki kutuplu) bir filtre oluşturmak için birlikte basamaklandırılabilmektedir.

İkinci Dereceden Yüksek Geçiren Filtre Devresi

Yukarıdaki devre, ikinci dereceden veya iki kutuplu yüksek geçişli bir ağ oluşturmak için birbirine bağlı veya 2 kutuplu birinci dereceden filtre kullanır. Daha sonra birinci mertebeden bir filtre aşaması, 2.mertebeden düşük geçiş filtresi ile aynı olan ek bir RC ağı kullanılarak ikinci mertebeden bir türe dönüştürülebilir. Elde edilen ikinci mertebeden yüksek geçişli filtre devresi 40db/on yıl (12dB/oktav) eğime sahip olacaktır.

Alçak geçiren filtrede olduğu gibi, kesme frekansı ƒc hem dirençler hem de kapasitörler tarafından aşağıdaki gibi belirlenir.