מסנן (אלקטרוניקה)
מסנן (פילטר) הוא מרכיב במערכות אלקטרוניות שונות שמסנן אותות לא רצויים לטובת המשך עיבוד האות. מסננים קיימים כיום בכל התקן אלקטרוני והם אבני בניין במקלטים, משדרים, מערכות שמע ווידאו, מערכות תקשורת נתונים, מחשבים ועוד. קיימים מסננים אנלוגיים הממומשים בעזרת רכיבים פאסיביים כגון קבלים וסלילים, ואקטיביים עם מגברי שרת; ומסננים דיגיטליים הממומשים בדרך כלל בקושחת מעבדי DSP. בתחום עיבוד אותות אופטיים קיימים גם מסננים אופטיים.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8b/Ideal_Band_Stop_Filter_Transfer_Function.svg/320px-Ideal_Band_Stop_Filter_Transfer_Function.svg.png)
היסטוריה
[עריכת קוד מקור | עריכה]המסננים הראשונים הם מסננים פאסיביים אנלוגיים ליניאריים הבנויים מנגדים קבלים וסלילים וידועים כמעגלי RC, RL ו־RLC בעלי קוטב פשוט יחיד. מאוחר יותר פותחו מסננים מעורבים עם מגברי שפופרות.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e0/1st_Order_Lowpass_Filter_RC.svg/250px-1st_Order_Lowpass_Filter_RC.svg.png)
סוגי מסננים פשוטים
[עריכת קוד מקור | עריכה]BPF
[עריכת קוד מקור | עריכה]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e8/Rohavseret2.png/250px-Rohavseret2.png)
מסנן מעביר פס (band-pass filter) – תפקידו להעביר רק רוחב סרט מסוים, ומסנן את כל שאר התחומים. בדרך כלל ממומש במקלטים או מגברים.
LPF
[עריכת קוד מקור | עריכה]מסנן מעביר תדרים נמוכים (low-pass filter) – מעביר רק אותות עד תדר מסוים. כל תדר גבוה יותר מסונן. משמש לסינון רעשים מאותות שמע.
HPF
[עריכת קוד מקור | עריכה]מסנן מעביר תדרים גבוהים (high-pass filter) – תפקידו להעביר אותות שהתדר שלהם גבוה מתדר מסוים. כל תדר נמוך יותר מסונן.
BSF
[עריכת קוד מקור | עריכה]מסנן חוסם פס (band-stop filter) - תפקידו לחסום תחום-תדר מסוים ואת השאר להעביר (נקרא גם Notch). בדרך כלל משמש במקומות שבהם תדר מסוים מפריע לקליטה.
סוגים נוספים
[עריכת קוד מקור | עריכה]קיימים מספר סוגי מימוש של מסננים, בין היתר מסנן מוטות ומסנן גל אקוסטי משטחי (SAW filter - Surface Acoustic Wave).
באלקטרוניקה קיים רכיב הנקרא DC block שהוא בעצם קבל (HPF) ותפקידו למנוע כניסת זרם DC למעגל. במקביל אליו קיים רכיב הנקרא RF choke שהוא בעצם סליל (LPF) ותפקידו למנוע כניסת זרם AC למעגל.
תכונות של מסננים
[עריכת קוד מקור | עריכה]- תחום התדר ותדר תהודה
- מקדם איכות (Q) ורוחב הסרט של המסנן
- הפסד שילוב (Insertion Loss) – ניחות המעבר של האותות דרכו
- תדר הברך – התדר שבו הסינון או ההעברה יורדים במחצית ההספק (3dB).
שיטות מימוש למסננים
[עריכת קוד מקור | עריכה]- מסנן L
- מסנן T
- מסנן π
מסננים לפי תגובת הלם
[עריכת קוד מקור | עריכה]מסננים ספרתיים
[עריכת קוד מקור | עריכה]ערך מורחב – מסנן ספרתי
עיבוד אותות ספרתי מאפשר יישום זול של מבחר רחב של מסננים. האותות נדגמים על ידי ממיר אנלוגי לדיגיטלי לזרם של מספרים. תוכנית מחשב הרצה במעבד או DSP מממשת את המסנן והתוצאה מומרצת חזרה על ידי ממיר דיגיטלי לאנלוגי.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5c/Electronic_linear_filters.svg/500px-Electronic_linear_filters.svg.png)
ראו גם
[עריכת קוד מקור | עריכה]- תדר
- מעגל אלקטרוני, מעגל אלקטרוני אנלוגי, מעגל אלקטרוני דיגיטלי
- מעגל RC, מעגל RLC, מעגל תהודה
- מסנני צ'בישב
- מסנן Raised cosine
- מסנן ספרתי
קישורים חיצוניים
[עריכת קוד מקור | עריכה]מסנני חשמל, דף שער בספרייה הלאומית
חשמל | ||
---|---|---|
מושגי יסוד | מטען • שדה חשמלי • אנרגיה פוטנציאלית חשמלית • פוטנציאל • מתח • כא"מ • זרם • התנגדות ומוליכות • עכבה • הספק • השראות • זרם ישר • זרם חילופין • מעגל חשמלי • תהודה • עכבה אופיינית | ![]() |
רכיבים בסיסים | מקור מתח • מקור זרם • נגד • קבל • משרן • ממריסטור • שנאי • מפסק • מבדד | |
מכשירי מדידה | מד מתח • מד זרם • מד התנגדות • אלקטרוסקופ • גלוונומטר • מד קיבול • מד השראות • רב מודד • אוסצילוסקופ • מחולל אותות | |
אלקטרוניקה | מוליך למחצה • דיודה • טרנזיסטור • מיתוג • שפופרת ריק • טריודה • דיודה פולטת אור (לד) • מגבר שרת • מסנן תדרים • מעגל משולב • מעגל מודפס • VLSI • מיקרואלקטרוניקה | |
זרם חזק | גנרטור חשמלי • מנוע חשמלי • תחנת כוח • מתקן חשמל דירתי • מערכת חלוקה • רשת חשמל • מערכת תלת-פאזית | |
בטיחות בחשמל | התחשמלות • לוח חשמל • קצר חשמלי • נתיך • הארקה • ממסר פחת • מפסק אוטומטי • צבע חוטי החשמל | |
חוקים פיזיקליים | חוק קולון • חוק גאוס • חוק אוהם • חוקי קירכהוף • חוק שימור המטען החשמלי • חוק פאראדיי |