發布日期：2022-10-18 點擊率：74
根據幅頻特性所表示的通過或阻止信號頻率范圍的不同，濾波器可分為低通濾波器（LPF）、高通濾波器（HPF）、帶通濾波器（BPF）、和帶阻濾波器（BEF）四種。圖4-1 分別為四種濾波器的實際幅頻特性的示意圖。
濾波器是對輸入信號的頻率具有選擇性的一個二端口網絡，它允許某些頻率（通常是某個頻率范圍）的信號通過，而其它頻率的信號幅值均要受到衰減或抑制。這些網絡可以由RLC 元件或RC 元件構成的無源濾波器，也可由RC 元件和有源器件構成的有源濾波器。
圖4-1 四種濾波器的幅頻特性
2．四種濾波器的傳遞函數和實驗模擬電路如圖4-2 所示：(a)無源低通濾波器 (b)有源低通濾波器 (c) 無源高通濾波器 (d)有源高通濾波器 (e)無源帶通濾波器 (f)有源帶通濾波器 (g)無源帶阻濾波器 (h)有源帶阻濾波器
圖4-2 四種濾波器的實驗電路
3．濾波器的網絡函數H（jω），又稱為正弦傳遞函數，它可用下式表示
式中A(ω)為濾波器的幅頻特性，θ(ω)為濾波器的相頻特性。它們均可通過實驗的方法來測量。
帶通濾波器（band-pass filter）是一個允許特定頻段的波通過同時屏蔽其他頻段的設備。比如RLC振蕩回路就是一個模擬帶通濾波器。
帶通濾波器是指能通過某一頻率范圍內的頻率分量、但將其他范圍的頻率分量衰減到極低水平的濾波器，與帶阻濾波器的概念相對。一個模擬帶通濾波器的例子是電阻-電感-電容電路（RLC circuit）。這些濾波器也可以用低通濾波器同高通濾波器組合來產生。
工作原理
一個理想的帶通濾波器應該有一個完全平坦的通帶，在通帶內沒有放大或者衰減，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被衰減但是沒有被隔離的范圍。這通常稱為濾波器的滾降現象，并且使用每十倍頻的衰減幅度的dB數來表示。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，隨著滾降范圍越來越小，通帶就變得不再平坦，開始出現“波紋”。這種現象在通帶的邊緣處尤其明顯，這種效應稱為吉布斯現象。
除了電子學和信號處理領域之外，帶通濾波器應用的一個例子是在大氣科學領域，很常見的例子是使用帶通濾波器過濾最近3到10天時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。
典型應用
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，以選出各個不同頻段的信號，在顯示上利用發光二極管點亮的多少來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，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。
帶通濾波器原理圖
帶通濾波器原理圖該電路中事先確定R1的值，其大小與信號源內阻r1相近/參數選取原理是R4=R3，C1約等于C2，Q小于等于R1，500K》R》1K，0.5uF》C》200pF.
帶通濾波器原理圖
該電路中事先確定R1的值，其大小與信號源內阻r1相近/參數選取原理是R4=R3，C1約等于C2，Q小于等于R1，500K》R》1K，0.5uF》C》200pF.
以上就是濾波器以及帶通濾波器電路設計原理圖，希望對大家有所幫助
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