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有源带通滤波器有什么功能?

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人气:-发表时间:2021-02-20 16:19【

  有源带通滤波器是为了克服无源滤波器的缺陷出现的滤波器,不仅具有无源滤波器的基本功能。又增加了至少三个优点1、输入电阻增加能有效利用信号源的输出信号;2、增大了电路的放大倍数为负载提供更高的可用信号;3负载的大小以及存在与否不会对输出信号产生影响。


  带通滤波器(band-pass filter)是一个允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段的设备。比如RLC振荡回路就是一个模拟带通滤波器。带通滤波器是指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。一个模拟带通滤波器的例子是电阻-电感-电容电路(RLC circuit)。这些滤波器也可以用低通滤波器同高通滤波器组合来产生。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,有源带通滤波器电路并且在通带之外所有频率都被完全衰减掉,另外,通带外的转换在极小的频率范围完成。


  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。带通滤波器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。