带通滤波器
如何创建带通滤波器
在某些应用中,需要从更广泛的混合信号中滤除特定频带、扩展或频率。通过将低通和高通的特性组合到单个滤波器中,可以设计滤波器电路来完成此任务。结果称为带通 过滤器。
可以使用框图说明从低通和高通滤波器创建带通滤波器:
带通滤波器的系统级框图。
使用电容器设计带通滤波器
这两个滤波器电路的串联组合产生的是一个电路,它只允许既不太高也不太低的频率通过。使用实际组件,这是典型的原理图可能的样子。带通滤波器的响应如图所示。
电容带通滤波器。
<前> 电容带通滤波器 v1 1 0 交流 1 罪 r1 1 2 200 c1 2 0 2.5u c2 2 3 1u 加载 3 0 1k .ac 林 20 100 500 .plot ac v(3) 。结尾
电容带通滤波器的响应在窄频率范围内达到峰值。
使用电感器设计带通滤波器
带通滤波器也可以使用电感器构建,但如前所述,电容器的无功“纯度”为它们提供了设计优势。如果我们要设计一个使用电感的带通滤波器,它可能看起来像:
电感带通滤波器。
在此设计中,高通部分而非低通部分出现在“第一位”这一事实对其整体操作没有影响。它仍然会过滤掉所有过高或过低的频率。
虽然将低通和高通滤波器组合在一起形成带通滤波器的总体思路是合理的,但也并非没有某些限制。
因为这种类型的带通滤波器依靠任一部分来阻止 不需要的频率,很难设计这样的滤波器以允许在所需频率范围内不受阻碍地通过。
低通和高通部分在某种程度上总是会阻塞信号,它们的共同努力使信号衰减(降低幅度)至多,即使在“通带”频率范围的峰值。
请注意之前 SPICE 分析中的曲线峰值:该滤波器的负载电压从未升高到 0.59 伏以上,尽管源电压为全伏。如果滤波器设计得更具选择性(更陡峭的曲线、更窄的可通过频率带),则这种信号衰减会变得更加明显。
还有其他方法可以在不牺牲通带内信号强度的情况下实现带通操作。我们将在本章稍后讨论这些方法。
评论:
- 带通 过滤器的作用是滤除过低或过高的频率,只让特定范围内的频率轻松通过。
- 带通滤波器可以通过在高通滤波器的末端堆叠一个低通滤波器来制成,反之亦然。
- “衰减”是指减小或减小幅度。当您调低立体声音响的音量控制时,您正在“衰减”发送到扬声器的信号。
相关工作表:
- 有源过滤器工作表
工业技术