Dvojbrány

Dvojbrány

 Definícia

            Na dvojbránu sa môžeme pozerať ako na skrinku, ktorá obsahuje elektronické prvky.

            Vlastnosti dvojbrány posudzujeme pomocou vstupných a výstupných obvodových veličín, príp. z ich vzájomnej súvislosti.

. Schematická značka dvojbrány

 Reaktančné dvojbrány

            Medzi dvojbrány zaraďujeme aj elektrické filtre.

            Tieto slúžia na oddelenie signálov rozložených v jednej frekvenčnej oblasti od signálov rozložených v inej frekvenčnej oblasti. Najdôležitejšou charakteristickou vlastnosťou dvojbrán je napäťový prenos A, ktorý je vyjadrený pomerom výstupného napätia k vstupnému napätiu. Napäťový prenos sa vyjadruje najčastejšie v decibeloch (dB), a vypočítame ho pomocou log.

Pre  výpočet napäťového prenosu používame tieto vzorce :

a)    Dvojbrána RC                                               b) Dvojbrána RL

Obidva výrazy sa dajú zjednodušiť nahradením za dané súčiastky t, teda časovej konštanty.      

Potom bude zápis pre obidve dvojbrány rovnaký. f_n vo vzorci vyjadruje hraničnú frekvenciu.

Prenos frekvencie je komplexné číslo, ktoré závisí od frekvencie. Môžeme ho vyjadriť v zložkovom alebo exponenciálnom tvare.

Jeho absolútna hodnota a fáza sa vypočíta zo vzťahu :

            Pri grafickom znázornení na y-ovú os vynášame napäťový prenos v lineárnej mierke, na x-ovú os vynášame frekvenciu, ktorá je najčastejšie v logaritmickej mierke. Zobrazenie v logaritmickej mierke je dôležité z dôvodu že dvojbrány zvyčajne sledujeme vo veľkom frekvenčnom pásme.

            Elektrické filtre v určitej frekvenčnej oblasti prenášajú signál s nepatrným tlmením a mimo tejto oblasti signál značne tlmený. Pri zostavovaní pasívnej lineárnej dvojbrány sa používa rôzne zapojenie R, L, C súčiastok. Ak zostavujeme aktívnu lineárnu dvojbránu k zapojeniu pridávame integrovaný obvod.

Podľa toho, aké frekvenčné spektrum signálov a s akým útlmom sa toto spektrum prenáša na výstup filtra rozlišujeme štyri základné typy frekvenčných filtrov. Sú to :

1. filter typu dolný priepust [ DP ], ktorý prepúšťa signály od najnižších frekvencií až po určitú maximálnu frekvenciu f_max s minimálnym útlmom a všetky ostatné signály s frekvenciami vyššími ako f_max prenáša s požadovaným útlmom. V technickej praxi sa často skrátene označuje ako dolnopriepustný filter.
2. filter typu horný priepust [ HP ], ktorý prepúšťa signály od určitej minimálnej frekvencie f_min až po teoreticky nekonečnú frekvenciu s minimálnym útlmom a všetky ostatné signály s frekvenciami nižšími ako f_min prenáša s požadovaným útlmom. V technickej praxi sa často skrátene označuje ako hornopriepustný filter
3. filter typu pásmový priepust [ PP ], ktorý prepúšťa signály od určitej minimálnej frekvencie f_min až po určitú maximálnu frekvenciu f_max s minimálnym útlmom a všetky ostatné signály s frekvenciami nižšími ako f_min a vyššími ako f_max prenáša s požadovaným útlmom. V technickej praxi sa často skrátene označuje ako pásmový filter
4. filter typu pásmová zádrž [ PZ ], ktorý prepúšťa signály od určitej minimálnej frekvencie f_min až po určitú maximálnu frekvenciu f_max s  požadovaným útlmom a všetky ostatné signály s frekvenciami nižšími ako f_min a vyššími ako f_max prenáša s minimálnym útlmom. V technickej praxi sa často skrátene označuje ako pásmová zádrž.