新世技術(shù)為您講解帶通濾波器
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發(fā)布日期： 2021.05.26
帶通濾波器是指能通過某一頻率范圍內(nèi)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(duì)。一個(gè)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(chǎn)生。
帶通濾波器被認(rèn)為是二階（兩極）型濾波器，因?yàn)樗碾娐方Y(jié)構(gòu)中具有“兩個(gè)”電抗分量，因此相角將是先前看到的一階濾波器的相角的兩倍。180 ò。輸出信號(hào)的相位角LEADS通過使輸入的90
?到中心或諧振頻率，?r點(diǎn)分別成為“零”度（0 ò）或“同相”，然后改變到LAG輸入由-90 ?作為輸出頻率的增加。那么顯然，可以通過兩個(gè)濾波器的兩個(gè)截止頻率點(diǎn)的位置來控制濾波器的通帶寬度。例如，可以使用與低通和高通濾波器相同的公式找到帶通濾波器的上限和下限截止頻率點(diǎn)。
濾波器并不能夠?qū)⑵谕l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(gè)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(xiàn)象，并且使用每十倍頻的衰減幅度的dB數(shù)來表示。通常，濾波器的設(shè)計(jì)盡量保證滾降范圍越窄越好，這樣濾波器的性能就與設(shè)計(jì)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(xiàn)“波紋”。這種現(xiàn)象在通帶的邊緣處尤其明顯，這種效應(yīng)稱為吉布斯現(xiàn)象。
除了電子學(xué)和信號(hào)處理領(lǐng)域之外，帶通濾波器應(yīng)用的一個(gè)例子是在大氣科學(xué)領(lǐng)域，很常見的例子是使用帶通濾波器過濾最近3到10天時(shí)間范圍內(nèi)的天氣數(shù)據(jù)，這樣在數(shù)據(jù)域中就只保留了作為擾動(dòng)的氣旋。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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