Filtres de passa-banda passius
Filtres de passa-banda passiuses pot fer connectant un filtre de pas baix amb un filtre de pas alt
El filtre de passa-banda passiu es pot utilitzar per aïllar o filtrar certes freqüències que es troben dins d'una banda o rang de freqüències concret. La freqüència de tall o punt ƒc en un filtre passiu RC simple es pot controlar amb precisió utilitzant només una resistència en sèrie amb un condensador no polaritzat, i depenent de la manera com estiguin connectades, hem vist que s'obté un filtre de passa-baix o un filtre de passa-alt.
Un ús senzill d'aquests tipus de filtres passius és en aplicacions o circuits d'amplificadors d'àudio, com ara en filtres de crossover d'altaveus o controls de to de preamplificadors. De vegades, cal deixar passar només un cert rang de freqüències que no comencen a 0 Hz (DC) ni acaben en algun punt de freqüència alta superior, sinó que es troben dins d'un cert rang o banda de freqüències, ja sigui estreta o ampla.
Connectant o "en cascada" un únic circuit de filtre de pas baix amb un circuit de filtre de pas alt, podem produir un altre tipus de filtre RC passiu que deixa passar un rang o "banda" seleccionada de freqüències que pot ser estreta o ampla mentre atenua totes les que estan fora d'aquest rang. Aquest nou tipus de disposició de filtre passiu produeix un filtre selectiu de freqüència conegut comunament com a filtre de pas de banda o BPF per abreujar.
A diferència del filtre de pas baix, que només deixa passar senyals d'un rang de baixa freqüència, o del filtre de pas alt, que deixa passar senyals d'un rang de freqüència més alt, un filtre de pas de banda deixa passar senyals dins d'una determinada "banda" o "dispersió" de freqüències sense distorsionar el senyal d'entrada ni introduir soroll addicional. Aquesta banda de freqüències pot tenir qualsevol amplada i es coneix comunament com a amplada de banda dels filtres.
L'amplada de banda es defineix habitualment com el rang de freqüències que existeix entre dos punts de tall de freqüència especificats (ƒc), que es troben 3 dB per sota del centre màxim o pic ressonant mentre atenuen o debiliten els altres fora d'aquests dos punts.
Aleshores, per a freqüències molt disperses, podem simplement definir el terme "ample de banda", BW, com la diferència entre la freqüència de tall més baixa (ƒcLOWER) i la freqüència de tall més alta (ƒcHIGHER). En altres paraules, BW = ƒH – ƒL. Clarament, perquè un filtre de banda de pas funcioni correctament, la freqüència de tall del filtre de pas baix ha de ser superior a la freqüència de tall del filtre de pas alt.
El filtre passa-banda "ideal" també es pot utilitzar per aïllar o filtrar certes freqüències que es troben dins d'una banda de freqüències particular, per exemple, la cancel·lació de soroll. Els filtres passa-banda es coneixen generalment com a filtres de segon ordre (bipolars) perquè tenen "dos" components reactius, els condensadors, dins del seu disseny de circuit. Un condensador al circuit de pas baix i un altre condensador al circuit de pas alt.
El diagrama de Bode o corba de resposta de freqüència anterior mostra les característiques del filtre passa-banda. Aquí, el senyal s'atenua a baixes freqüències i la sortida augmenta amb un pendent de +20 dB/dècada (6 dB/octava) fins que la freqüència arriba al punt de "tall inferior" ƒL. A aquesta freqüència, la tensió de sortida torna a ser 1/√2 = 70,7% del valor del senyal d'entrada o -3 dB (20*log(VOUT/VIN)) de l'entrada.
La sortida continua al guany màxim fins que arriba al punt de "tall superior" ƒH, on la sortida disminueix a una velocitat de -20 dB/dècada (6 dB/octava) atenuant qualsevol senyal d'alta freqüència. El punt de guany màxim de sortida és generalment la mitjana geomètrica dels dos valors de -3 dB entre els punts de tall inferior i superior i s'anomena valor de "Freqüència central" o "Pic ressonant" ƒr. Aquest valor mitjà geomètric es calcula com ƒr² = ƒ(SUPERIOR) x ƒ(INFERIOR).
Afiltre de passa-bandaes considera un filtre de segon ordre (bipolar) perquè té "dos" components reactius dins de la seva estructura de circuit, aleshores l'angle de fase serà el doble que el dels filtres de primer ordre vistos anteriorment, és a dir, 180o. L'angle de fase del senyal de sortida AVANÇA el de l'entrada en +90o fins a la freqüència central o ressonant, punt ƒr on esdevé "zero" graus (0o) o "en fase" i després canvia a ENDARRERAR-SE respecte a l'entrada en -90o a mesura que augmenta la freqüència de sortida.
Els punts de freqüència de tall superior i inferior per a un filtre passa-banda es poden trobar utilitzant la mateixa fórmula que per als filtres pas baix i pas alt, per exemple.
Les unitats vénen de sèrie amb connectors SMA o N femella, o connectors de 2,92 mm, 2,40 mm i 1,85 mm per a components d'alta freqüència.
També podem personalitzar el filtre de passa-banda segons els vostres requisits. Podeu accedir a la pàgina de personalització per proporcionar les especificacions que necessiteu.
Data de publicació: 06-09-2022
