您的位置： 首頁 > 新聞資訊 > 常見問答 > 帶通濾波器的作用

帶通濾波器的作用

返回列表 來源：發(fā)布日期： 2021.05.31

帶通濾波器是指可以通過某個頻率范圍內(nèi)的頻率分量，但將其他范圍內(nèi)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反。模擬帶通濾波器的一個例子是電阻-電感-電容電路（RLC 電路）。這些濾波器也可以通過組合低通濾波器和高通濾波器來生產(chǎn)。一個理想的帶通濾波器應(yīng)該有一個完全平坦的通帶，通帶內(nèi)沒有放大或衰減，通帶外的所有頻率都完全衰減，另外，通帶外的轉(zhuǎn)換是在極小的頻率范圍內(nèi)完成的。事實(shí)上，沒有理想的帶通濾波器。濾波器不能完全衰減所需頻率范圍之外的所有頻率，尤其是在所需通帶之外有衰減但未隔離的范圍。這通常稱為濾波器的滾降現(xiàn)象，以每十倍衰減幅度的 dB 表示。
一般來說，濾波器的設(shè)計(jì)要保證滾降范圍盡可能的窄，使濾波器的性能更接近設(shè)計(jì)。然而，隨著滾降范圍變得越來越小，通帶變得不再平坦并且“波紋”開始出現(xiàn)。這種現(xiàn)象在通帶邊緣尤為明顯，這種效應(yīng)被稱為吉布斯現(xiàn)象為下截止頻率f1與上截止頻率f2之間的諧振頻率，其中濾波器的增益最大，濾波器的帶寬為f2與f1之差。
帶通是通過一定范圍的頻率，濾除其余的。比如一個高通濾波器+一個低通濾波器就可以構(gòu)成一個帶通濾波器。帶通濾波器按其原理大致分為模擬帶通濾波器和數(shù)字帶通濾波器。
模擬帶通濾波器一般利用電路元件（如電阻、電容、電感等）構(gòu)成我們需要的頻率特性電路。模擬帶通濾波器的原理是通過配置電容、電阻和電感參數(shù)，使模擬濾波器對基波呈現(xiàn)小阻抗，對諧波呈現(xiàn)大阻抗，從而當(dāng)負(fù)載電流信號通過時模擬當(dāng)使用帶通濾波器時，可以提取基波信號。目前，一些有源濾波器采用模擬電路實(shí)現(xiàn)帶通濾波器來檢測負(fù)載電流的基波分量，并已得到實(shí)際應(yīng)用。然而，模擬帶通濾波器也有其自身的一些缺點(diǎn)。這是因?yàn)槟M濾波器的中心頻率對電路元件（如電容、電阻、電感）的參數(shù)非常敏感，很難設(shè)計(jì)出合適的參數(shù)，電路元件的參數(shù)會隨著外部環(huán)境的干擾會導(dǎo)致中心頻率的偏差影響濾波結(jié)果的準(zhǔn)確性。
數(shù)字帶通濾波器是利用軟件實(shí)現(xiàn)上述濾波過程，可以很好地克服模擬濾波器的缺點(diǎn)。數(shù)字帶通濾波器的參數(shù)一旦確定，就不會發(fā)生變化，只要電網(wǎng)頻率在我們設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)波動，就可以很好地提取基波分量。數(shù)字濾波器按其類型可分為IR型和FIR型。PIR型只有零點(diǎn)，不容易像IR型那樣獲得更好的通帶和阻帶特性。