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模拟带通滤波器的使用方法及注意事项!!

带通滤波器是指能够让某个频率范围内的频率成分通过,而将其他范围内的频率成分衰减到很低的水平的滤波器,与带阻滤波器的概念相反。 模拟带通滤波器的一个示例是电阻-电感-电容电路 (RLC)。 这些滤波器也可以通过将低通滤波器与高通滤波器组合来生成。

工作准则

理想的带通滤波器应该具有完全平坦的通带,通带内没有放大或衰减,通带外的所有频率都完全衰减。 此外,通带外的转换应该最小化。 频率范围完成。

实际上,不存在理想的带通滤波器。 滤波器无法完全衰减所需频率范围之外的所有频率,特别是当所需通带之外的范围被衰减但未被隔离时。 这通常称为滤波器滚降,以每十倍衰减的 dB 表示。 通常,滤波器的设计是为了确保滚降范围尽可能窄,从而使滤波器性能更接近设计。 然而,随着滚降范围变得越来越小,通带变得不再平坦并且开始出现“波纹”。 这种现象在通带边缘尤其明显,这种效应称为吉布斯现象。

除了电子和信号处理领域之外,带通滤波器应用的一个例子是大气科学领域。 一个很常见的例子是使用带通滤波器过滤最近3到10天时间范围内的天气数据,使得数据域中仅保留作为扰动的气旋。

该频段的较低剪切频率f1和较高剪切频率f2之间为谐振频率,此时滤波器的增益最大,滤波器的带宽为f2与f1之差。

典型应用

许多音频设备的频谱分析仪都利用该电路作为带通滤波器来选择不同频段的信号,并利用显示屏上发光二极管点亮的数量来指示信号的幅度。 此有源带通滤波器的中心频率,中心频率fo处的电压增益Ao=B3/2B1,品质因数,3dB带宽B=1/(п*R3*C)也可根据设计Q确定, fo和Ao值来查找带通滤波器每个组件的参数值。 R1=Q/(2пfoAoC),R2=Q/((2Q2-Ao)*2пfoC),R3=2Q/(2пfoC)。 上式中,当fo=1KHz时,C为0.01Uf。 该电路也可用于一般的选频放大。有源带通滤波器电路

该电路也可以使用单电源,只需将运放的正输入端偏置在1/2V+,并将电阻R2的下端连接到运放的正输入端即可。

带通滤波器原理图

带通滤波器原理图: 本电路中R1的值是预先确定的。 其大小与信号源内阻r1相似。 参数选择原则为R4=R3,C1约等于C2,Q小于等于R1,500K》R》1K,0.5uF》C》200pF。

带通滤波器原理图

本电路中R1的值是预先确定的。 其大小与信号源内阻r1相似。 参数选择原则为R4=R3,C1约等于C2,Q小于等于R1,500K》R》1K,0.5uF》C》200pF。