Pasívne pásmové filtredá sa to dosiahnuť spojením dolnopriepustného filtra s hornopriepustným filtrom
Pasívny pásmový filter sa dá použiť na izoláciu alebo filtrovanie určitých frekvencií, ktoré ležia v konkrétnom pásme alebo rozsahu frekvencií. Medznú frekvenciu alebo bod ƒc v jednoduchom pasívnom RC filtri je možné presne regulovať pomocou jediného rezistora zapojeného v sérii s nepolarizovaným kondenzátorom a v závislosti od toho, akým spôsobom sú zapojené, sme videli, že sa získa buď dolnopriepustný, alebo hornopriepustný filter.
Jednoduché použitie týchto typov pasívnych filtrov je v aplikáciách alebo obvodoch audio zosilňovačov, ako napríklad vo filtroch výhybiek reproduktorov alebo v regulátoroch tónov predzosilňovačov. Niekedy je potrebné prepustiť iba určitý rozsah frekvencií, ktoré nezačínajú na 0 Hz (jednosmerný prúd) alebo nekončia v nejakom hornom bode vysokej frekvencie, ale sú v určitom rozsahu alebo pásme frekvencií, či už úzkom alebo širokom.
Prepojením alebo „kaskádovaním“ jedného obvodu dolnopriepustného filtra s obvodom hornopriepustného filtra môžeme vytvoriť iný typ pasívneho RC filtra, ktorý prepúšťa vybraný rozsah alebo „pásmo“ frekvencií, ktoré môžu byť úzke alebo široké, pričom tlmí všetky frekvencie mimo tohto rozsahu. Tento nový typ usporiadania pasívneho filtra vytvára frekvenčne selektívny filter, bežne známy ako pásmová priepust alebo skrátene BPF.
Na rozdiel od dolnopriepustného filtra, ktorý prepúšťa iba signály z nízkofrekvenčného rozsahu, alebo hornopriepustného filtra, ktorý prepúšťa signály z vyššieho frekvenčného rozsahu, pásmové filtre prepúšťajú signály v rámci určitého „pásma“ alebo „rozpätia“ frekvencií bez skreslenia vstupného signálu alebo zavádzania dodatočného šumu. Toto frekvenčné pásmo môže mať ľubovoľnú šírku a bežne sa nazýva šírka pásma filtra.
Šírka pásma sa bežne definuje ako frekvenčný rozsah, ktorý existuje medzi dvoma špecifikovanými bodmi hraničnej frekvencie (ƒc), ktoré sú 3 dB pod maximálnym stredom alebo rezonančným vrcholom, pričom ostatné body mimo týchto dvoch bodov tlmia alebo zoslabujú.
Pre široko rozptýlené frekvencie potom môžeme jednoducho definovať pojem „šírka pásma“, BW ako rozdiel medzi bodom dolnej medznej frekvencie (ƒcLOWER) a vyššej medznej frekvencie (ƒcHIGHER). Inými slovami, BW = ƒH – ƒL. Aby pásmový filter správne fungoval, medzná frekvencia dolnopriepustného filtra musí byť vyššia ako medzná frekvencia hornopriepustného filtra.
„Ideálny“ pásmový filter sa dá použiť aj na izoláciu alebo filtrovanie určitých frekvencií, ktoré ležia v konkrétnom frekvenčnom pásme, napríklad na potlačenie šumu. Pásmové filtre sú všeobecne známe ako filtre druhého rádu (dvojpólové), pretože majú vo svojom obvode „dve“ reaktívne zložky, kondenzátory. Jeden kondenzátor v dolnopriepustnom obvode a druhý kondenzátor v hornopriepustnom obvode.
Bodeho graf alebo krivka frekvenčnej odozvy uvedená vyššie znázorňuje charakteristiky pásmovej priepuste. Tu je signál pri nízkych frekvenciách utlmený, pričom výstup sa zvyšuje so sklonom +20 dB/dekáda (6 dB/oktáva), až kým frekvencia nedosiahne „dolný medzný bod“ ƒL. Pri tejto frekvencii je výstupné napätie opäť 1/√2 = 70,7 % hodnoty vstupného signálu alebo -3 dB (20*log(VOUT/VIN)) vstupu.
Výstup pokračuje s maximálnym zosilnením, kým nedosiahne „horný medzný bod“ ƒH, kde výstup klesá rýchlosťou -20 dB/dekádu (6 dB/oktávu), čím sa zoslabia všetky vysokofrekvenčné signály. Bod maximálneho zosilnenia výstupu je vo všeobecnosti geometrický priemer dvoch hodnôt -3 dB medzi dolným a horným medzným bodom a nazýva sa hodnota „strednej frekvencie“ alebo „rezonančného vrcholu“ ƒr. Táto geometrická priemerná hodnota sa vypočíta ako ƒr² = ƒ(HORNÁ) x ƒ(DOLNÁ).
Apásmový filtersa považuje za filter druhého rádu (dvojpólový), pretože má vo svojej obvodovej štruktúre „dve“ reaktívne zložky, potom bude fázový uhol dvojnásobný oproti predtým videným filtrom prvého rádu, t. j. 180°. Fázový uhol výstupného signálu predbieha vstupný o +90° až do stredu alebo rezonančnej frekvencie, v bode, kde sa stane „nulovým“ stupňom (0°) alebo „vo fáze“, a potom sa mení na oneskorený vstup o -90° so zvyšujúcou sa výstupnou frekvenciou.
Horné a dolné medzné frekvenčné body pre pásmovú priepust možno nájsť pomocou rovnakého vzorca ako pre nízkopriepustné aj vysokopriepustné filtre.
Jednotky sa štandardne dodávajú s konektormi SMA alebo N samica, alebo s konektormi 2,92 mm, 2,40 mm a 1,85 mm pre vysokofrekvenčné komponenty.
Pásmový filter vieme tiež prispôsobiť vašim požiadavkám. Môžete prejsť na stránku prispôsobenia a zadať potrebné špecifikácie.
Čas uverejnenia: 6. septembra 2022
