带通滤波器

定义:带通滤波器(BPF)是一种通过一定频带而不衰减的电子电路。通过滤波器的特定频带称为通带。

在BPF中必须考虑的重要参数是低截止频率和高截止频率，中心频率以及带宽和选择性。

带通滤波器基本上有两种类型：活跃的BPF.和被动bpf.。

一个活跃的带通筛选需要外部电源，包括IC，OP-AMP，晶体管等主动组件组成。虽然，无源带通滤波器不需要外部电源，并且仅由包括电容器，电感器等的无源元件组成。

基本上，无线传输需要BPF以限制信号的带宽。这是为了准确的数据传输以及高速完成。

带通滤波器的框图

下图为低通滤波器(LPF)和高通滤波器(HPF)级联连接形成的BPF框图。

该部分由LPF，HPF以及放大单元组成。LPF和HPF的这种组合将为我们提供带通滤波器。

让我们进一步看看BPF的电路图

LPF.基本上通过较低的频带并完全抑制截止频率高于截止频率的频带。

相反，HPF通过低于截止频率的频率并消除较低频带。

因此，通过级联两个不同的滤波器，我们可以有一个电路，它通过的频带的频率既不太低也不太高。

通常，带通滤波器由于其电路中存在2个反应分量而被称为二阶滤波器。它基本上提供差异较低和高截止频率。

带通滤波器频率响应曲线

BPF的特性由下面给出的频率响应曲线示出：

在这里，我们注意到过滤器具有2个截止频率，即截止频率较低（F_L.）和上截止频率（f_H）。两者之间的差异是通过BPF传递的频带，其带宽给出

BW = F._H- f_L.

对于bpf，f_H和f_L.可以通过使用形成吗

让我们现在考虑一个示例来确定带通滤波器的截止频率和带宽。
假设,R.₁= R.₂= 10 kΩ那

C₁=0.1μF和

C₂=0.0025μF

所以截止频率更高

和较低的截止频率是

正如我们已经讨论的那样，带宽是两个截止频率之间的差异。所以，

在此，这里可以在这里推出两个截止频率，滚动是20 dB /十年。这中心频率BPF由此提供两个截止频率的几何平均值

给出了中心频率的表达式

当我们谈论理想的带通滤波器时，它会自动假设它具有平坦的通带特性。这简单的意思是，过滤器完全仅通过所需的通带并拒绝其他频带。

但是，实际上没有存在这种理想的过滤器。这是因为过滤器没有完成通带外部的频率的完全拒绝。这称为过滤器的滚截面特性，并以DB表示。

BPF的阶段响应

这里的图显示了BPF的阶段响应

正如我们在这里看到的那样，在0频率下，输出导致输入90˚。然而，在向中心频率移动时，注意到相位差的逐渐减小。

远离中心频率的任何进一步移动都会导致输出滞后。

无源滤波器用作衰减器，因此它提供了与输入信号相比较少的幅度的输出信号。然而，在输出处具有无畸形信号，在设计电路时必须考虑一些放大措施。

好处

1. 它允许窄到宽通带以及刺痛的选择性。
2. BPF一起提供稳定性和可靠性。
3. 其低成本和小尺寸使其适用于各种应用。
4. 在带通滤波方法的帮助下也增强了接收器的SNR和敏感性。

带通滤波器的应用

无线传输和接收系统在信号传输期间使用带通滤波器。在发射器部分中，它限制了信号，从而防止其免于与其他系统的干扰。

类似地，在接收机部分，BPF只选择特定的通带并拒绝其他通带。天文学和大气科学也发现了带通滤波器的用途。