Wartość częstotliwości granicznej filtru wyznacza się na podstawie jego charakterystyki częstotliwościowej. W zadaniu podano wykres zależności tłumienia od częstotliwości, czyli informację, jak bardzo filtr osłabia sygnał w różnych zakresach.
Na typowej charakterystyce filtru (np. dolnoprzepustowego lub górnoprzepustowego) można wyróżnić:
- pasmo przepustowe – zakres częstotliwości, w którym tłumienie jest małe (sygnał przechodzi prawie bez strat),
- pasmo zaporowe – zakres, w którym tłumienie jest duże (sygnał jest mocno osłabiany),
- obszar przejściowy – miejsce, gdzie charakterystyka "zmienia nachylenie" i filtr zaczyna skutecznie tłumić (lub przestaje tłumić).
Częstotliwość graniczna jest powiązana właśnie z tym obszarem przejściowym. W wielu materiałach spotyka się definicję opartą o spadek o 3 dB względem poziomu w paśmie przepustowym, ale w testach egzaminacyjnych najczęściej kluczowy jest odczyt z konkretnego rysunku: szuka się punktu załamania krzywej albo miejsca odpowiadającego progowi zaznaczonemu na osi tłumienia.
Odpowiedź "1 kHz" jest poprawna, ponieważ na przedstawionej charakterystyce właśnie przy tej częstotliwości wypada granica pomiędzy zakresem małego tłumienia a zakresem wyraźnie większego tłumienia (punkt przejścia widoczny na wykresie).
Pozostałe propozycje są nieprawidłowe, bo odpowiadają innym rzędom wielkości niż punkt przejściowy na rysunku:
- "10 Hz" i "100 Hz" to częstotliwości zbyt niskie – wskazywałyby granicę znacznie wcześniej, niż wynika to z przebiegu charakterystyki.
- "10 kHz" jest zbyt wysokie – przesuwałoby granicę w prawo, do obszaru, gdzie filtr według wykresu jest już w innym stanie pracy (poza punktem przejścia).
Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdzaj, czy oś częstotliwości jest liniowa czy logarytmiczna, i upewnij się, w jakich jednostkach jest podana (Hz/kHz). Najczęstszy błąd to pomylenie rzędu wielkości przy szybkim odczycie.
