Passiivinen esimerkkisuodin

Alla olevissa kuvissa on esitetty  RC-suotimen (kuva 1) itseisarvovaste lineaarisella- (kuva 2) ja dB-asteikolla (kuva 3). Kuvasta 2 nähdään, että vaihdettaessa tulosignaalin (vihreä) taajuutta välillä 100mHz - 1 GHz amplitudin ollessa vakio 1V, alkaa lähdössä näkyvä signaali (punainen) vaimenemaan suodattimessa n. 1kHz:n jälkeen. Esimerkiksi 1MHz:n taajuinen signaali ei näytä menevän ollenkaan kyseisen suodattimen läpi, kun taas esim. 10 Hz:n signaali menee vaimenematta läpi.

Kuva 1. Yksinkertainen RC-suodin.

Kuva 2. Esimerkkisuotimen taajuusvaste (lineaariasteikolla). Vihreä käyrä kuvaa suotimen tuloon kytketyn signaalin jännitetasoa eri taajuuksilla (vakio 1V koko taajuusalueella). Punainen käyrä kuvaa suotimen lähdöstä saatavaa signaalia eri taajuuksilla. Kuvasta huomataan, että taajuuden kasvaessa tietyn rajan yläpuolelle, alkaa signaali vaimenemaan suotimen läpi mennessään.

Kuten kuvasta havaitaan, ei käytännön suotimen taajuusvaste käyttäydy kuten edellisellä sivulla oleva ideaalisen suotimen vaste. Vahvistus ei siis muutu aivan viivasuorasti rajataajuuden jälkeen ykkösestä nollaan.

Usein suotimia tarkasteltaessa käytetään desibeliasteikkoa. Esimerkiksi monelle tutussa taajuuskorjaimessa käytetään desibeliasteikkoa. Taajuuskorjain käytännössä sisältää eri taajuuksilla olevia suotimia, joiden parametrejä voidaan muuttaa (siis muuttaa musiikkisignaalin taajuuskäyttäytymistä haluttuun suuntaan).

Kuva 3. Esimerkkisuotimen taajuusvaste (desibeliasteikolla). Käyrä kuvaa läpipääsevän signaalin voimakkuutta eri taajuuksilla desibeleissä ilmaistuna.

Hieman lisätietoa passiivisen suotimen toiminnasta löydät tästä.

Bode-diagrammi

Bode-diagrammi on yksi elektroniikan ja säätötekniikan käytetyimpiä esitysmuotoja taajuusvasteesta. Edellä esitetty taajuusvaste on periaatteessa osa Bode-diagrammia. Edellä esiteltiin taajuusvasteen itseisarvo (itseisarvovaste) lineaarisella sekä dB-asteikolla. Bode-diagrammi sisältää taajuusvasteen itseisarvon [dB] lisäksi signaalin vaihekulman (vaihe-eron) [°] piirrettynä taajuuden funktiona. Kuvaajasta voidaan nähdä sekä signaalin vahvistuksen/vaimennuksen, että vaihesiirron muuttumisen taajuuden kasvaessa. Kuvassa 4 on kuvassa 1esitellyn alipäästösuotimen Bode-diagrammi. Lisänä edelliseen itseisarvovasteeseen on alempana oleva vaihekuvaaja, joka kertoo signaalin vaihesiirron eri taajuuksilla. 

Kuvasta nähdään, että matalataajuiset signaalit (alle n. 1kHz) pääsevät suotimen lävitse lähes muuttumatta, mutta taajuuden kasvaessa myös vaimeneminen ja vaihesiirto kasvaa.