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| 帶通濾波器工作原理 |
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| 文章來(lái)源： 更新時(shí)間：2014/9/16 9:45:00 |
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述：帶通濾波器（band-pass filter）是一個(gè)允許特定頻段的波通過(guò)同時(shí)屏蔽其他頻段的設備。比如RLC振蕩回路就是一個(gè)模擬帶通濾波器。
一.帶通濾波器的工作原理：
一個(gè)理想的濾波器應該有一個(gè)完全平坦的通帶，例如在通帶內沒(méi)有增益或者衰減，并且在通帶之外所有頻率都被完全衰減掉，另外，通帶外的轉換在極小的頻率范圍完成。實(shí)際上，并不存在理想的帶通濾波器。濾波器并不能夠將期望頻率范圍外的所有頻率完全衰減掉，尤其是在所要的通帶外還有一個(gè)被衰減但是沒(méi)有被隔離的范圍。這通常稱(chēng)為濾波器的滾降現象，并且使用每十倍頻的衰減幅度dB來(lái)表示。通常，濾波器的設計盡量保證滾降范圍越窄越好，這樣濾波器的性能就與設計更加接近。然而，隨著(zhù)滾降范圍越來(lái)越小，通帶就變得不再平坦—開(kāi)始出現“波紋”。這種現象在通帶的邊緣處尤其明顯，這種效應稱(chēng)為吉布斯現象。
除了電子學(xué)和信號處理領(lǐng)域之外，帶通濾波器應用的一個(gè)例子是在大氣科學(xué)領(lǐng)域，很常見(jiàn)的例子是使用帶通濾波器過(guò)濾最近3到10天時(shí)間范圍內的天氣數據，這樣在數據域中就只保留了作為擾動(dòng)的氣旋。
在頻帶較低的剪切頻率f1和較高的剪切頻率f2之間是共振頻率，這里濾波器的增益最大，濾波器的帶寬就是f2和f1之間的差值。
二，帶通濾波器的應用區域：
許多音響裝置的頻譜分析器均使用此電路作為帶通濾波器，以選出各個(gè)不同頻段的信號，在顯示上利用發(fā)光二極管點(diǎn)亮的多少來(lái)指示出信號幅度的大小。這種有源帶通濾波器的中心頻率 ，在中心頻率fo處的電壓增益Ao=B3/2B1，品質(zhì)因數，3dB帶寬B=1/（п*R3*C）也可根據設計確定的Q、fo、Ao值，去求出帶通濾波器的各元件參數值。R1=Q/（2пfoAoC），R2=Q /（（2Q2-Ao）*2пfoC），R3=2Q/（2пfoC）。上式中，當fo=1KHz時(shí)，C取0.01Uf。此電路亦可用于一般的選頻放大。有源帶通濾波器電路，此電路亦可使用單電源，只需將運放正輸入端偏置在1/2V+并將電阻R2下端接到運放正輸入端既可。 |
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