Passzív sávszűrőkegy aluláteresztő szűrő és egy felüláteresztő szűrő összekapcsolásával hozható létre
A passzív sáváteresztő szűrő (Sávszűrő) segítségével elkülöníthetők vagy kiszűrhetők bizonyos frekvenciák, amelyek egy adott sávban vagy frekvenciatartományban helyezkednek el. Egy egyszerű RC passzív szűrőben a határfrekvenciát vagy ƒc pontot pontosan lehet szabályozni egyetlen, nem polarizált kondenzátorral sorba kapcsolt ellenállással, és attól függően, hogy melyik irányban vannak bekötve, láttuk, hogy vagy aluláteresztő, vagy felüláteresztő szűrőt kapunk.
Az ilyen típusú passzív szűrők egyik egyszerű felhasználási módja az audioerősítő alkalmazásokban vagy áramkörökben, például hangszóró-szűrőkben vagy előerősítő hangszínszabályozókban. Néha szükséges, hogy csak egy bizonyos frekvenciatartományt engedjenek át, amely nem 0 Hz-nél kezdődik (DC), és nem egy felső magas frekvenciapontnál végződik, hanem egy bizonyos frekvenciatartományon vagy -sávon belül van, akár keskeny, akár széles.
Egyetlen aluláteresztő szűrő áramkör és egy felüláteresztő szűrő áramkör összekapcsolásával vagy „kaszkádba kötésével” egy másik típusú passzív RC szűrőt hozhatunk létre, amely átenged egy kiválasztott frekvenciatartományt vagy „sávot”, amely lehet keskeny vagy széles, miközben csillapítja az ezen a tartományon kívül eső összes frekvenciát. Ez az új típusú passzív szűrőelrendezés egy frekvenciaszelektív szűrőt hoz létre, amelyet általában sáváteresztő szűrőnek vagy röviden BPF-nek neveznek.
Az aluláteresztő szűrővel ellentétben, amely csak az alacsony frekvenciatartományú jeleket engedi át, vagy a felüláteresztő szűrővel, amely a magasabb frekvenciatartományú jeleket engedi át, a sávszűrő egy bizonyos „sávon” vagy „frekvenciás szóráson” belüli jeleket enged át anélkül, hogy torzítaná a bemeneti jelet vagy extra zajt vinne be. Ez a frekvenciasáv bármilyen szélességű lehet, és általában szűrő sávszélességnek nevezik.
A sávszélességet általában két meghatározott frekvenciahatár-pont (ƒc) között lévő frekvenciatartományként definiálják, amelyek 3 dB-lel a maximális középérték vagy rezonáns csúcs alatt vannak, miközben az e két ponton kívül eső többi frekvenciát csillapítják vagy gyengítik.
Ekkor a széles körben elterjedt frekvenciákra egyszerűen definiálhatjuk a „sávszélesség” kifejezést, ahol a BW az alsó határfrekvenciás (ƒcLOWER) és a felső határfrekvenciás (ƒcHIGHER) pontok közötti különbség. Más szóval, BW = ƒH – ƒL. Nyilvánvaló, hogy ahhoz, hogy egy sávszűrő megfelelően működjön, az aluláteresztő szűrő határfrekvenciájának magasabbnak kell lennie, mint a felüláteresztő szűrő határfrekvenciájának.
Az „ideális” sáváteresztő szűrő (Bandpass Filter) arra is használható, hogy elkülönítsen vagy kiszűrjön bizonyos frekvenciákat, amelyek egy adott frekvenciasávon belül esnek, például zajszűrésre. A sáváteresztő szűrőket általában másodrendű szűrőknek (kétpólusúaknak) nevezik, mivel áramköri kialakításukban „két” reaktív komponens, a kondenzátor található. Az egyik kondenzátor az aluláteresztő áramkörben, a másik pedig a felüláteresztő áramkörben található.
A fenti Bode-diagram vagy frekvenciaátviteli görbe a sáváteresztő szűrő karakterisztikáját mutatja. Itt a jel alacsony frekvenciákon csillapodik, a kimenet +20 dB/évtized (6 dB/oktáv) meredekséggel növekszik, amíg a frekvencia el nem éri az „alsó határértéket” ƒL. Ezen a frekvencián a kimeneti feszültség ismét 1/√2 = a bemeneti jel értékének 70,7%-a, vagy -3 dB (20*log(VOUT/VIN)) a bemenethez képest.
A kimenet maximális erősítéssel folytatja a működést, amíg el nem éri a „felső határérték” ƒH pontját, ahol a kimenet -20 dB/dekád (6 dB/oktáv) sebességgel csökken, csillapítva a nagyfrekvenciás jeleket. A maximális kimeneti erősítés pontja általában az alsó és felső határérték közötti két -3 dB érték geometriai átlaga, és ezt „középfrekvencia” vagy „rezonanciacsúcs” értéknek ƒr nevezik. Ezt a geometriai átlagértéket a következőképpen számítjuk ki: ƒr 2 = ƒ(FELSŐ) x ƒ(ALSÓ).
Asávszűrőmásodrendű (kétpólusú) típusú szűrőnek tekintik, mivel „két” reaktív komponenssel rendelkezik az áramköri felépítésében, akkor a fázisszög kétszerese lesz a korábban látott elsőrendű szűrők fázisszögének, azaz 180°-os. A kimeneti jel fázisszöge +90°-kal ELŐZI a bemeneti fázisszöget a közép- vagy rezonanciafrekvenciáig, ahol „nulla” fokos (0°) vagy „fázisban” lévővé válik, majd a kimeneti frekvencia növekedésével -90°-kal KÉSŐBBRE változik a bemenethez képest.
A sáváteresztő szűrő felső és alsó határfrekvenciáját ugyanazzal a képlettel lehet meghatározni, mint az aluláteresztő és a felüláteresztő szűrők esetében, például.
Az egységek alapfelszereltségként SMA vagy N anya csatlakozókkal, illetve 2,92 mm-es, 2,40 mm-es és 1,85 mm-es csatlakozókkal rendelkeznek a nagyfrekvenciás alkatrészekhez.
A sáváteresztő szűrőt az Ön igényei szerint is testreszabhatjuk. A testreszabási oldalon megadhatja a szükséges specifikációkat.
Közzététel ideje: 2022. szeptember 6.
