Passive båndpasfiltrekan laves ved at forbinde et lavpasfilter med et højpasfilter
Det passive båndpasfilter kan bruges til at isolere eller filtrere bestemte frekvenser fra, der ligger inden for et bestemt bånd eller frekvensområde. Grænsefrekvensen eller ƒc-punktet i et simpelt RC-passivt filter kan styres nøjagtigt ved hjælp af blot en enkelt modstand i serie med en ikke-polariseret kondensator, og afhængigt af hvilken vej de er forbundet, har vi set, at der opnås enten et lavpas- eller et højpasfilter.
En simpel anvendelse af disse typer passive filtre er i lydforstærkerapplikationer eller kredsløb, såsom i højttalerdelefiltre eller forforstærkertonekontroller. Nogle gange er det nødvendigt kun at lade et bestemt frekvensområde passere, der ikke starter ved 0 Hz (DC) eller slutter ved et øvre højfrekvenspunkt, men ligger inden for et bestemt frekvensområde eller -bånd, enten smalt eller bredt.
Ved at forbinde eller "kaskadere" et enkelt lavpasfilterkredsløb med et højpasfilterkredsløb, kan vi producere en anden type passivt RC-filter, der lader et udvalgt område eller "bånd" af frekvenser passere, som kan være enten smalle eller brede, samtidig med at alle dem uden for dette område dæmpes. Denne nye type passive filteropsætning producerer et frekvensselektivt filter, almindeligvis kendt som et båndpasfilter eller BPF.
I modsætning til lavpasfiltret, der kun lader signaler i et lavt frekvensområde, eller højpasfiltret, der lader signaler i et højere frekvensområde, lader et båndpasfilter signaler inden for et bestemt "bånd" eller "spredning" af frekvenser lade uden at forvrænge indgangssignalet eller introducere ekstra støj. Dette frekvensbånd kan have en hvilken som helst bredde og er almindeligvis kendt som filtrets båndbredde.
Båndbredde defineres almindeligvis som frekvensområdet, der eksisterer mellem to specificerede frekvensafskæringspunkter (ƒc), der er 3 dB under den maksimale center- eller resonanttop, mens de dæmper eller svækker de andre uden for disse to punkter.
For vidt spredte frekvenser kan vi derefter simpelthen definere udtrykket "båndbredde", BW som forskellen mellem den nedre afskæringsfrekvens (ƒcLOWER) og den højere afskæringsfrekvens (ƒcHIGHER). Med andre ord er BW = ƒH – ƒL. For at et pasbåndfilter kan fungere korrekt, skal afskæringsfrekvensen for lavpasfilteret være højere end afskæringsfrekvensen for højpasfilteret.
Det "ideelle" båndpasfilter kan også bruges til at isolere eller filtrere bestemte frekvenser, der ligger inden for et bestemt frekvensbånd, for eksempel støjreduktion. Båndpasfiltre er generelt kendt som andenordensfiltre (topolede), fordi de har "to" reaktive komponenter, kondensatorerne, i deres kredsløbsdesign. En kondensator i lavpaskredsløbet og en anden kondensator i højpaskredsløbet.
Bode-plottet eller frekvensresponskurven ovenfor viser båndpasfilterets karakteristika. Her dæmpes signalet ved lave frekvenser, hvor udgangen stiger med en hældning på +20 dB/dekade (6 dB/oktav), indtil frekvensen når det "nedre afskæringspunkt" ƒL. Ved denne frekvens er udgangsspændingen igen 1/√2 = 70,7 % af indgangssignalets værdi eller -3 dB (20*log(VOUT/VIN)) for indgangen.
Udgangen fortsætter med maksimal forstærkning, indtil den når det "øvre afskæringspunkt" ƒH, hvor udgangen falder med en hastighed på -20 dB/dekade (6 dB/oktav), hvilket dæmper eventuelle højfrekvente signaler. Punktet med maksimal udgangsforstærkning er generelt den geometriske middelværdi af de to -3 dB-værdier mellem det nedre og øvre afskæringspunkt og kaldes "centerfrekvens"- eller "resonant peak"-værdien ƒr. Denne geometriske middelværdi beregnes som ƒr² = ƒ(ØVRE) x ƒ(NEDERSTE).
Abåndpasfilterbetragtes som et andenordensfilter (topolet), fordi det har "to" reaktive komponenter i sin kredsløbsstruktur, vil fasevinklen være dobbelt så stor som de tidligere set førsteordensfiltre, dvs. 180°. Fasevinklen på udgangssignalet FØRER indgangssignalets fasevinkle med +90° op til center- eller resonansfrekvensen, det punkt hvor det bliver "nul" grader (0°) eller "i fase", og ændrer sig derefter til at forsinke indgangen med -90°, når udgangsfrekvensen stiger.
De øvre og nedre afskæringsfrekvenspunkter for et båndpasfilter kan findes ved hjælp af den samme formel som for både lav- og højpasfiltrene, for eksempel.
Enhederne leveres som standard med SMA- eller N-hunstik eller 2,92 mm, 2,40 mm og 1,85 mm stik til højfrekvente komponenter.
Vi kan også tilpasse båndpasfilteret efter dine behov. Du kan gå ind på tilpasningssiden for at angive de specifikationer, du har brug for.
Opslagstidspunkt: 6. september 2022
