带通滤波器设计

带通滤波器定义

带通滤波器是指能通过某一频率范围内的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器，与带阻滤波器的概念相对。一个模拟带通滤波器的例子是电阻-电感-电容电路(RLC circuit)。这些滤波器也可以用低通滤波器同高通滤波器组合来产生.

一个带通滤波器是一个只有在特定频段的频率传递信号衰减这一频段以外的所有信号的同时，其目的是保持中间信号的电路。在一个带通滤波器的重要参数，高，低截止频率( F H 和f 升)，带宽(BW)，中心频率 f C，中心频率增益，选择性或Q基本上有两个带通滤波器，即广通带和窄的带通滤波器的类型号 不幸的是，两者之间的分线没有设置。然而，一个带通滤波器的定义是很宽的带通图的优点或品质因数Q值小于10，而与 Q带通滤波器> 10称为窄的带通滤波器。Q是一个选择性的措施，这意味着更高的Q值更有选择性的过滤器，或窄带宽(BW)。Q，3 dB带宽，和中心频率f之间的关系 c 是由方程对于一个宽的带通滤波器的中心频率可以被定义为其中f H 和f大号分别是一个狭窄的带通滤波器，中心频率f的输出电压峰彗星Hz.In的高，低截止频率。

带通滤波器的分类

带通滤波器又分维宽带通滤波器和窄带通滤波器，下面我们分别看看两种类型的带通滤波器是如何设计的。

宽带通滤波器设计



形成宽的带通滤波器，可以通过简单的级联高通和低通部分，一般是简单的设计和性能的选择，尽管这种电路可实现可能的电路数。要形成一个± 20 dB / decade的带通滤波器，一阶高通和一阶低通部分级联;一个± 40 dB /十的带通滤波器，二阶高通滤波器和一个第二阶低通滤波器串联，依此类推。这意味着，带通滤波器的顺序是由高通和低通滤波器，它由秩序的约束。



窄带通滤波器设计



 

一个狭窄的带通滤波器，采用多重反馈描绘图。该过滤器采用只有一个运算放大器，如图所示。在迄今为止所讨论的所有过滤器相比，这种过滤器下面给出的一些独特的功能。

1。它有两条反馈路径，这是它被称为多反馈滤波器的原因。

2。该运算放大器是用来在反相模式。

一般来说，窄的带通滤波器是专为特定值的中心频率f c 和Q 或 F C和BW 。电路元件决心从以下几个关系。为了简化设计计算每个C 1和C 2可采取平等为C。

带通滤波器的典型应用

许多音响装置的频谱分析器均使用此电路作为带通滤波器，以选出各个不同频段的信号，在显示上利用发光二极管点亮的多少来指示出信号幅度的大小。这种有源带通滤波器的中心频率 ，在中心频率fo处的电压增益Ao=B3/2B1，品质因数 ，3dB带宽B=1/（n*R3*C）也可根据设计确定的Q、fo、Ao值，去求出带通滤波器的各元件参数值。R1=Q/（2nfoAoC），R2=Q/（（2Q2-Ao）*2nfoC），R3=2Q/（2nfoC）。上式中，当fo=1KHz时，C取0.01Uf。此电路亦可用于一般的选频放大。