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          有源帶通濾波器有什么功能?

          發表時間:2021-02-20 16:19【 閱讀量:-

            有源帶通濾波器是為了克服無源濾波器的缺陷出現的濾波器,不僅具有無源濾波器的基本功能。又增加了至少三個優點1、輸入電阻增加能有效利用信號源的輸出信號;2、增大了電路的放大倍數為負載提供更高的可用信號;3負載的大小以及存在與否不會對輸出信號產生影響。


            帶通濾波器(band-pass filter)是一個允許特定頻段的波通過同時屏蔽其他頻段的設備。比如RLC振蕩回路就是一個模擬帶通濾波器。帶通濾波器是指能通過某一頻率范圍內的頻率分量、但將其他范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。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,有源帶通濾波器電路并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范圍完成。


            實際上,并不存在理想的帶通濾波器。濾波器并不能夠將期望頻率范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范圍。這通常稱為濾波器的滾降現象,并且使用每十倍頻的衰減幅度的dB數來表示。通常,濾波器的設計盡量保證滾降范圍越窄越好,這樣濾波器的性能就與設計更加接近。


            然而,隨著滾降范圍越來越小,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,帶通濾波器應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天時間范圍內的天氣數據,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切頻率f1和較高的剪切頻率f2之間是共振頻率,這里濾波器的增益最大,濾波器的帶寬就是f2和f1之間的差值。


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