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新世技術爲您講解帶通濾波器

返回列表 來(lái)源：發布日期： 2021.05.26

帶通濾波器是指能(néng)通過某一頻率範圍内的頻率分量、但(dàn)将其他(tā)範圍的頻率分量衰減到(dào)極低(dī)水(shuǐ)平的濾波器，與帶阻濾波器的概念相對(duì)。一個模拟帶通濾波器的例子是電阻-電感-電容電路（RLC circuit）。這(zhè)些(xiē)濾波器也(yě)可以用(yòng)低(dī)通濾波器同高(gāo)通濾波器組合來(lái)産生。
帶通濾波器被認爲是二階（兩極）型濾波器，因爲它的電路結構中具有“兩個”電抗分量，因此相角将是先前看(kàn)到(dào)的一階濾波器的相角的兩倍。180 Ò。輸出信号的相位角LEADS通過使輸入的90 ø到(dào)中心或諧振頻率，ƒr點分别成爲“零”度（0 Ò）或“同相”，然後改變到(dào)LAG輸入由-90 ø作(zuò)爲輸出頻率的增加。那麽顯然，可以通過兩個濾波器的兩個截止頻率點的位置來(lái)控制濾波器的通帶寬度。例如，可以使用(yòng)與低(dī)通和(hé)高(gāo)通濾波器相同的公式找到(dào)帶通濾波器的上(shàng)限和(hé)下(xià)限截止頻率點。
濾波器并不能(néng)夠将期望頻率範圍外(wài)的所有頻率完全衰減掉，尤其是在所要的通帶外(wài)還有一個被衰減但(dàn)是沒有被隔離的範圍。這(zhè)通常稱爲濾波器的滾降現(xiàn)象，并且使用(yòng)每十倍頻的衰減幅度的dB數來(lái)表示。通常，濾波器的設計(jì)盡量保證滾降範圍越窄越好(hǎo)，這(zhè)樣濾波器的性能(néng)就與設計(jì)更加接近。然而，随着滾降範圍越來(lái)越小(xiǎo)，通帶就變得不再平坦，開(kāi)始出現(xiàn)“波紋”。這(zhè)種現(xiàn)象在通帶的邊緣處尤其明(míng)顯，這(zhè)種效應稱爲吉布斯現(xiàn)象。
除了(le)電子學和(hé)信号處理(lǐ)領域之外(wài)，帶通濾波器應用(yòng)的一個例子是在大(dà)氣科學領域，很(hěn)常見的例子是使用(yòng)帶通濾波器過濾最近3到(dào)10天時(shí)間範圍内的天氣數據，這(zhè)樣在數據域中就隻保留了(le)作(zuò)爲擾動的氣旋。在頻帶較低(dī)的剪切頻率f1和(hé)較高(gāo)的剪切頻率f2之間是共振頻率，這(zhè)裏濾波器的增益最大(dà)，濾波器的帶寬就是f2和(hé)f1之間的差值。