Пасивни лентови филтриможе да се направи чрез свързване на нискочестотен филтър с високочестотен филтър
Пасивният лентов филтър може да се използва за изолиране или филтриране на определени честоти, които се намират в определена лента или диапазон от честоти. Граничната честота или точката ƒc в прост RC пасивен филтър може да се контролира точно, като се използва само един резистор, свързан последователно с неполяризиран кондензатор, и в зависимост от това по какъв начин са свързани, видяхме, че се получава или нискочестотен, или високочестотен филтър.
Едно просто приложение на тези видове пасивни филтри е в приложения или схеми за аудио усилватели, като например кросоувър филтри за високоговорители или контролери на тона на предусилвател. Понякога е необходимо да се пропусне само определен диапазон от честоти, които не започват от 0Hz (DC) или завършват в някоя горна точка на висока честота, но са в определен диапазон или честотна лента, тесна или широка.
Чрез свързване или „каскадиране“ на единична схема на нискочестотен филтър с верига на високочестотен филтър, можем да създадем друг тип пасивен RC филтър, който пропуска избран диапазон или „лента“ от честоти, които могат да бъдат тесни или широки, като същевременно затихва всички извън този диапазон. Този нов тип пасивен филтър създава честотно селективен филтър, известен като лентов филтър или накратко BPF.
За разлика от нискочестотния филтър, който пропуска само сигнали от нискочестотен диапазон, или високочестотния филтър, който пропуска сигнали от по-висок честотен диапазон, лентовият филтър пропуска сигнали в определена „лента“ или „разпространение“ на честотите, без да изкривява входния сигнал или да въвежда допълнителен шум. Тази честотна лента може да бъде с всякаква ширина и е известна като „лентова лента“ на филтъра.
Ширината на честотната лента обикновено се определя като честотния диапазон, който съществува между две определени точки на гранична честота (ƒc), които са с 3dB под максималния център или резонансен пик, като същевременно отслабват останалите извън тези две точки.
Тогава за широко разпространени честоти можем просто да дефинираме термина „честотна лента“, BW като разликата между долната гранична честота (ƒcLOWER) и по-високата гранична честота (ƒcHIGHER). С други думи, BW = ƒH – ƒL. Очевидно е, че за да функционира правилно един лентов филтър, граничната честота на нискочестотния филтър трябва да е по-висока от граничната честота на високочестотния филтър.
„Идеалният“ лентов филтър може да се използва и за изолиране или филтриране на определени честоти, които се намират в определена честотна лента, например за шумопотискане. Лентовите филтри са известни като филтри от втори ред (двуполюсни), защото имат „два“ реактивни компонента, кондензаторите, в своята схема. Един кондензатор в нискочестотната верига и друг кондензатор във високочестотната верига.
Графиката на Боде или кривата на честотната характеристика по-горе показва характеристиките на лентовия филтър. Тук сигналът се отслабва при ниски честоти, като изходът се увеличава с наклон от +20dB/декада (6dB/октава), докато честотата достигне „долната точка на скъсяване“ ƒL. При тази честота изходното напрежение отново е 1/√2 = 70,7% от стойността на входния сигнал или -3dB (20*log(VOUT/VIN)) на входа.
Изходният сигнал продължава с максимално усилване, докато достигне „горната точка на скъсяване“ ƒH, където изходният сигнал намалява със скорост от -20dB/декада (6dB/октава), отслабвайки всички високочестотни сигнали. Точката на максимално усилване на изходния сигнал обикновено е средната геометрична стойност на двете стойности от -3dB между долната и горната точка на скъсяване и се нарича стойност на „централната честота“ или „резонансния пик“ ƒr. Тази средна геометрична стойност се изчислява като ƒr² = ƒ(ГОРНА) x ƒ(ДОЛНА).
Aлентов филтърсе разглежда като филтър от втори ред (двуполюсен), защото има „два“ реактивни компонента в своята схема, тогава фазовият ъгъл ще бъде два пъти по-голям от този на разглежданите по-рано филтри от първи ред, т.е. 180°. Фазовият ъгъл на изходния сигнал ИЗПЪЛНЯВА входния с +90° до центъра или резонансната честота, точката, където той става „нула“ градуса (0°) или „синфазен“, и след това се променя към ИЗОСТАВЯНЕ на входа с -90° с увеличаване на изходната честота.
Горната и долната гранична честота за лентов филтър могат да бъдат намерени, като се използва същата формула, както за нискочестотния и високочестотния филтър, например.
Устройствата се предлагат стандартно с SMA или N женски конектори, или 2.92 мм, 2.40 мм и 1.85 мм конектори за високочестотни компоненти.
Можем също така да персонализираме лентовия филтър според вашите изисквания. Можете да влезете в страницата за персонализиране, за да предоставите необходимите спецификации.
Време на публикуване: 06 септември 2022 г.
