Filtre pasive de bandă trecese poate realiza prin conectarea unui filtru trece-jos cu un filtru trece-sus
Filtrul pasiv trece-bandă poate fi utilizat pentru a izola sau filtra anumite frecvențe care se află într-o anumită bandă sau interval de frecvențe. Frecvența de tăiere sau punctul ƒc într-un filtru pasiv RC simplu poate fi controlat cu precizie folosind un singur rezistor în serie cu un condensator nepolarizat și, în funcție de modul în care sunt conectate, am văzut că se obține fie un filtru trece-jos, fie un filtru trece-sus.
O utilizare simplă pentru aceste tipuri de filtre pasive este în aplicații sau circuite de amplificatoare audio, cum ar fi filtrele crossover pentru difuzoare sau controalele de ton ale preamplificatoarelor. Uneori este necesar să se treacă doar o anumită gamă de frecvențe care nu încep la 0 Hz (DC) sau nu se termină la un punct superior de frecvență înaltă, ci se află într-un anumit interval sau bandă de frecvențe, fie îngustă, fie largă.
Prin conectarea sau „în cascadarea” unui singur circuit de filtru trece-jos cu un circuit de filtru trece-sus, putem produce un alt tip de filtru RC pasiv care lasă trece un interval selectat sau o „bandă” de frecvențe care poate fi fie îngustă, fie largă, atenuând în același timp toate frecvențele din afara acestui interval. Acest nou tip de aranjament de filtru pasiv produce un filtru selectiv de frecvență cunoscut în mod obișnuit ca filtru trece-bandă sau, pe scurt, BPF.
Spre deosebire de filtrul trece-jos, care lasă să treacă doar semnale dintr-un interval de frecvență joasă, sau de filtrul trece-sus, care lasă să treacă semnale dintr-un interval de frecvență mai mare, un filtru trece-bandă lasă să treacă semnale dintr-o anumită „bandă” sau „răspândire” de frecvențe fără a distorsiona semnalul de intrare sau a introduce zgomot suplimentar. Această bandă de frecvențe poate avea orice lățime și este cunoscută în mod obișnuit sub numele de lățime de bandă a filtrului.
Lățimea de bandă este definită în mod obișnuit ca intervalul de frecvență care există între două puncte de limitare a frecvenței specificate (ƒc), care sunt cu 3dB sub centrul maxim sau vârful rezonant, în timp ce atenuează sau slăbesc celelalte în afara acestor două puncte.
Apoi, pentru frecvențe răspândite, putem defini pur și simplu termenul „lățime de bandă”, BW, ca fiind diferența dintre punctele de frecvență de tăiere inferioară (ƒcLOWER) și frecvența de tăiere superioară (ƒcHIGHER). Cu alte cuvinte, BW = ƒH – ƒL. Evident, pentru ca un filtru de bandă de trecere să funcționeze corect, frecvența de tăiere a filtrului trece-jos trebuie să fie mai mare decât frecvența de tăiere pentru filtrul trece-sus.
Filtrul trece-bandă „ideal” poate fi utilizat și pentru a izola sau filtra anumite frecvențe care se află într-o anumită bandă de frecvențe, de exemplu, anularea zgomotului. Filtrele trece-bandă sunt cunoscute în general ca filtre de ordinul doi (bipolare) deoarece au „două” componente reactive, condensatoarele, în cadrul designului circuitului lor. Un condensator în circuitul trece-jos și un alt condensator în circuitul trece-sus.
Diagrama Bode sau curba de răspuns în frecvență de mai sus prezintă caracteristicile filtrului trece-bandă. Aici, semnalul este atenuat la frecvențe joase, ieșirea crescând cu o pantă de +20dB/Decadă (6dB/Octavă) până când frecvența atinge punctul de „limită inferioară” ƒL. La această frecvență, tensiunea de ieșire este din nou 1/√2 = 70,7% din valoarea semnalului de intrare sau -3dB (20*log(VOUT/VIN)) din valoarea de intrare.
Ieșirea continuă la câștig maxim până când atinge punctul de „limită superioară” ƒH, unde ieșirea scade cu o rată de -20 dB/Decadă (6 dB/Octavă), atenuând orice semnale de înaltă frecvență. Punctul de câștig maxim la ieșire este, în general, media geometrică a celor două valori de -3 dB dintre punctele de limitare inferioară și superioară și se numește valoarea „Frecvenței Centrale” sau „Vârfului Rezonant” ƒr. Această valoare medie geometrică se calculează ca fiind ƒr² = ƒ(SUPERIOR) x ƒ(INFERIOR).
Afiltru trece-bandăeste considerat un filtru de ordinul doi (bipolar) deoarece are „două” componente reactive în structura circuitului său, atunci unghiul de fază va fi dublu față de cel al filtrelor de ordinul întâi văzute anterior, adică 180°. Unghiul de fază al semnalului de ieșire este ÎN AVANS față de cel al intrării cu +90° până la frecvența centrală sau de rezonanță, punctul ƒr unde devine „zero” grade (0°) sau „în fază” și apoi se schimbă în ÎN ÎNTRERUPERE față de intrare cu -90° pe măsură ce frecvența de ieșire crește.
Punctele de frecvență de tăiere superioară și inferioară pentru un filtru trece-bandă pot fi determinate folosind aceeași formulă ca și pentru filtrele trece-jos și trece-sus, de exemplu.
Unitățile sunt livrate standard cu conectori SMA sau N mamă, sau conectori de 2,92 mm, 2,40 mm și 1,85 mm pentru componente de înaltă frecvență.
De asemenea, putem personaliza filtrul Band Pass în funcție de cerințele dumneavoastră. Puteți accesa pagina de personalizare pentru a furniza specificațiile de care aveți nevoie.
Data publicării: 06 septembrie 2022
