帶通濾波器

帶通濾波器（band-pass filter）是一個允許特定頻段的波通過同時禁止其他頻段的設備。比如RLC振盪迴路就是一個模擬帶通濾波器。

基本介紹

• 中文名：帶通濾波器
• 外文名：band-pass filter
• 本質：允許特定頻段的波通過的設備
• 舉例：RLC振盪迴路
• 領域：電子電器
• 相對概念：帶阻濾波器

定義

帶通濾波器是指能通過某一頻率範圍內的頻率分量、但將其他範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，並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範圍完成。

有源帶通濾波器電路

實際上，並不存在理想的帶通濾波器。濾波器並不能夠將期望頻率範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範圍。這通常稱為濾波器的滾降現象，並且使用每十倍頻的衰減幅度的dB數來表示。通常，濾波器的設計儘量保證滾降範圍越窄越好，這樣濾波器的性能就與設計更加接近。然而，隨著滾降範圍越來越小，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，帶通濾波器套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天時間範圍內的天氣數據，這樣在數據域中就只保留了作為擾動的氣旋。

帶通濾波器

在頻帶較低的剪下頻率f1和較高的剪下頻率f2之間是共振頻率，這裡濾波器的增益最大，濾波器的頻寬就是f2和f1之間的差值。

典型套用

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體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頻寬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。此電路亦可用於一般的選頻放大。 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+並將電阻R2下端接到運放正輸入端既可。