国创关于带通滤波器详解

　　带通滤波器是一种仅允许特定频率通过，同时对其余频率的信号进行有效抑制的电路。由于它对信号具有选择性，故而被广泛地应用现在电子设计中。比如RLC振荡回路就是一个模拟带通滤波器。能通过某一频率范围内的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器，与带阻滤波器的概念相对。

　　一个理想的带通滤波器应该有一个完全平坦的通带，在通带内没有放大或者衰减。实际上，并不存在理想的带通滤波器。滤波器并不能够将期望频率范围外的所有频率完全衰减掉，尤其是在所要的通带外还有一个被衰减但是没有被隔离的范围。这通常称为滤波器的滚降现象，并且使用每十倍频的衰减幅度的dB数来表示。

　　通常，滤波器的设计尽量保证滚降范围越窄越好，这样滤波器的性能就与设计更加接近。然而，随着滚降范围越来越小，通带就变得不再平坦，开始出现“波纹”。这种现象在通带的边缘处尤其明显，这种效应称为吉布斯现象。

　　除了电子学和信号处理领域之外，带通滤波器应用的一个例子是在大气科学领域，很常见的例子是使用带通滤波器过滤最近3到10天时间范围内的天气数据，这样在数据域中就只保留了作为扰动的气旋。

　　在频带较低的剪切频率f1和较高的剪切频率f2之间是共振频率，这里滤波器的增益最大，滤波器的带宽就是f2和f1之间的差值。

　　典型应用

　　电路在许多声音设备中被用作频谱分析仪的带通滤波器，为了从不同频率中提取信号，显示器使用发光二极管来指示信号幅度的大小。有源带通滤波器的中心频率Ao=B3/2B1，在中心频率质量因子、dB带宽B=1/(п*R3*C)下的电压增益，也可以根据设计确定，得到带通滤波器各分量的参数值。R1=Q/(2fao C)，R2=Q/(2Q2-AO)，R3=2Q/(2ΣfoC)。在上式中，当fo=1kHz时，C Uf.0.01该电路也可用于一般的频率选择放大。有源带通滤波器电路

　　这个电路也可以使用单个电源，只需将运放的正向输入偏置在1/2v+，并将电阻r2的低端连接到运放的正向输入。

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