Passive båndpassfiltrekan gjøres ved å koble sammen et lavpassfilter med et høypassfilter
Det passive båndpassfilteret kan brukes til å isolere eller filtrere ut visse frekvenser som ligger innenfor et bestemt bånd eller frekvensområde. Grensefrekvensen eller ƒc-punktet i et enkelt RC-passivt filter kan kontrolleres nøyaktig ved å bruke bare en enkelt motstand i serie med en ikke-polarisert kondensator, og avhengig av hvilken vei de er koblet rundt, har vi sett at man får enten et lavpass- eller et høypassfilter.
En enkel bruk for disse typene passive filtre er i lydforsterkerapplikasjoner eller kretser, som for eksempel i høyttalerfiltre eller tonekontrollere for forforsterkere. Noen ganger er det nødvendig å bare sende gjennom et visst frekvensområde som ikke begynner ved 0 Hz (DC) eller slutter ved et øvre høyfrekvenspunkt, men som er innenfor et visst frekvensområde eller -bånd, enten smalt eller bredt.
Ved å koble sammen eller «kaskadere» en enkelt lavpassfilterkrets med en høypassfilterkrets, kan vi produsere en annen type passivt RC-filter som slipper gjennom et valgt område eller «bånd» av frekvenser som kan være enten smale eller brede, samtidig som alle utenfor dette området demper seg. Denne nye typen passivt filterarrangement produserer et frekvensselektivt filter, ofte kjent som et båndpassfilter eller BPF.
I motsetning til lavpassfilteret, som bare slipper gjennom signaler fra et lavt frekvensområde, eller høypassfilteret, som slipper gjennom signaler fra et høyere frekvensområde, slipper et båndpassfilter gjennom signaler innenfor et visst «bånd» eller «spredning» av frekvenser uten å forvrenge inngangssignalet eller introdusere ekstra støy. Dette frekvensbåndet kan ha en hvilken som helst bredde og er ofte kjent som filtrets båndbredde.
Båndbredde defineres vanligvis som frekvensområdet som eksisterer mellom to spesifiserte frekvensgrensepunkter (ƒc), som er 3 dB under det maksimale sentrum eller resonanttoppen, samtidig som de demper eller svekker de andre utenfor disse to punktene.
For frekvenser med vidt spredt frekvens kan vi ganske enkelt definere begrepet «båndbredde», BW som forskjellen mellom punktene for den nedre grensefrekvensen (ƒcLAVERE) og den høyere grensefrekvensen (ƒcHØYERE). Med andre ord, BW = ƒH – ƒL. For at et passbåndfilter skal fungere riktig, må grensefrekvensen til lavpassfilteret være høyere enn grensefrekvensen for høypassfilteret.
Det «ideelle» båndpassfilteret kan også brukes til å isolere eller filtrere ut visse frekvenser som ligger innenfor et bestemt frekvensbånd, for eksempel støydemping. Båndpassfiltre er generelt kjent som andreordensfiltre (topoler) fordi de har «to» reaktive komponenter, kondensatorene, i kretsdesignet. Én kondensator i lavpasskretsen og en annen kondensator i høypasskretsen.
Bode-plottet eller frekvensresponskurven ovenfor viser egenskapene til båndpassfilteret. Her dempes signalet ved lave frekvenser, og utgangen øker med en helling på +20 dB/dekade (6 dB/oktav) inntil frekvensen når det "nedre grensepunktet" ƒL. Ved denne frekvensen er utgangsspenningen igjen 1/√2 = 70,7 % av inngangssignalverdien eller -3 dB (20*log(VOUT/VIN)) til inngangen.
Utgangen fortsetter med maksimal forsterkning inntil den når det «øvre grensepunktet» ƒH, hvor utgangen avtar med en hastighet på -20 dB/dekade (6 dB/oktav), noe som demper eventuelle høyfrekvente signaler. Punktet med maksimal utgangsforsterkning er vanligvis det geometriske gjennomsnittet av de to -3 dB-verdiene mellom det nedre og øvre grensepunktet, og kalles «senterfrekvens»- eller «resonant peak»-verdien ƒr. Denne geometriske gjennomsnittsverdien beregnes som ƒr² = ƒ(ØVRE) x ƒ(NEDERE).
AbåndpassfilterHvis regnes som et andreordensfilter (topol) fordi det har «to» reaktive komponenter i kretsstrukturen, vil fasevinkelen være dobbelt så stor som de tidligere observerte førsteordensfiltrene, dvs. 180°. Fasevinkelen til utgangssignalet LEDER inngangssignalets fasevinkel +90° opp til senter- eller resonansfrekvensen, det punktet hvor det blir «null» grader (0°) eller «i fase», og endres deretter til å forsinke inngangssignalet med -90° når utgangsfrekvensen øker.
Øvre og nedre grensefrekvenspunkter for et båndpassfilter kan finnes ved å bruke samme formel som for både lavpass- og høypassfiltrene, for eksempel.
Enhetene leveres som standard med SMA- eller N-hunkontakter, eller 2,92 mm, 2,40 mm og 1,85 mm kontakter for høyfrekvente komponenter.
Vi kan også tilpasse båndpassfilteret i henhold til dine behov. Du kan gå inn på tilpasningssiden for å oppgi spesifikasjonene du trenger.
Publisert: 06.09.2022
