新世技術(shù)為您講解帶通濾波器
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發(fā)布日期： 2021.05.26
帶通濾波器是指能通過(guò)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(gè)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(lái)產(chǎn)生。
帶通濾波器被認為是二階（兩極）型濾波器，因為它的電路結構中具有“兩個(gè)”電抗分量，因此相角將是先前看到的一階濾波器的相角的兩倍。180 ò。輸出信號的相位角LEADS通過(guò)使輸入的90
?到中心或諧振頻率，?r點(diǎn)分別成為“零”度（0 ò）或“同相”，然后改變到LAG輸入由-90 ?作為輸出頻率的增加。那么顯然，可以通過(guò)兩個(gè)濾波器的兩個(gè)截止頻率點(diǎn)的位置來(lái)控制濾波器的通帶寬度。例如，可以使用與低通和高通濾波器相同的公式找到帶通濾波器的上限和下限截止頻率點(diǎn)。
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的dB數來(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。
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