Passive Band Pass Filter
Ang isang band pass filter ay naghihiwalay ng isang partikular na hanay ng mga frequency mula sa iba sa loob ng isang partikular na grupo ng dalas. Ang ilang mga sopistikadong de-koryenteng circuit ay maaaring hindi angkop na payagan ang napakababang mga frequency sa 0Hz o napakataas na mga frequency na dumaan sa kanila, ang passive band pass filter ay gumagawa ng mga function ng frequency selectivity depende sa mga kumbinasyon ng serye ng risistor at kapasitor sa kanilang circuit. Hinaharang nila ang mga mas mababang frequency at upper frequency sa labas ng kanilang selective bandpass range. Ang mga filter na ito ay binubuo ng isang low pass at high pass na mga filter.
Konstruksyon
Ang isang tipikal na band pass filter ay magpapakita ng dalawang RC network tulad ng ipinapakita sa ibaba:
Ang isang RC network ay ginagamit sa serye, habang ang isa pang RC network ay ginagamit sa parallel. Ang mga halaga ng dalas ng cut-off ay maaaring kontrolin sa pamamagitan ng mga halaga ng risistor at kapasitor na ginagamit sa band pass filter circuit. Maaari itong payagan ang isang malawak na hanay ng mga frequency o isang makitid na hanay ng mga frequency, depende sa cut-off na mga halaga ng dalas. Samakatuwid, ang isang tiyak na hanay ng mga frequency ng bandpass ay tinatawag na bandwidth.
Curve ng Pagtugon ng Dalas
Ang frequency response curve ay ipinapakita sa ibaba. Ang frequency response curve ay nagpapakita ng dalawang cut-off frequency limit: lower cut-off frequency limit fL at high cut-off frequency limit fH. Ang lahat ng frequency sa ibaba ng lower cut-off frequency fL ay hinaharangan hanggang sa tumaas ang output ng band pass filter sa slope na 20db/dekada. Ang output pagkatapos ay umabot sa maximum na halaga na 70.7% at nananatiling pare-pareho para sa isang partikular na hanay ng mga frequency hanggang sa maabot ang mas mataas na limitasyon ng frequency ng fH. Ang output ay nagsisimulang bumaba muli sa isang slope na -20db/dekada.
Ang maximum na pakinabang ng -3db ay tinukoy pareho sa tumataas na trend at bumabagsak na trend sa figure sa ibaba. Samakatuwid, ang geometric na ibig sabihin ng dalawang frequency point na ito ay nagbibigay ng resonance point o center frequency point.
Dalas ng Resonance
Ang geometric na ibig sabihin ng upper cut off-frequency at lower cut off-frequency ay ipinahayag bilang:
Ang fr ay nagpapakita ng center frequency, habang ang fh ay nagpapakita ng upper cut off-frequency na value at ang fl ay kumakatawan sa lower cut off-frequency na value.
Phase Shift
Ang mga filter ng band pass ay mga filter ng pangalawang order. Nangangahulugan ito ng pagkakaroon ng dalawang kumbinasyon ng passive na elemento sa circuit nito. Ang anggulo ng phase para sa mga filter ng pangalawang order ay magiging dalawang beses sa anggulo ng phase ng mga filter ng unang order. Nangangahulugan ito na ang anggulo ng phase ay dapat na 180 degrees sa band pass filter. Ang phase shift ay nagpahiwatig ng +90 degrees pataas sa gitnang frequency at -90 degrees pagkatapos ng center frequency point.
Upper at Lower Cut-off Frequencies
Maaaring kalkulahin ang upper at lower frequency value tulad ng mga kalkulasyon ng frequency sa low at high band pass filter. Ang pangkalahatang pagpapahayag ay ibinibigay ng:
Halimbawa:
Ang isang band pass filter ay idinisenyo na nagbibigay-daan sa mga frequency sa pagitan ng 5kHz at 40kHz. Ipagpalagay na ang mga resistor ay 20kΩ, kalkulahin ang mga halaga ng kapasitor at iguhit ang panghuling band pass filter.
Gamit ang pangkalahatang pagpapahayag ng upper at lower cut-off frequency:
Ang halaga ng high pass capacitor ay maaaring kalkulahin gamit ang mas mababang limitasyon ng dalas:
Ang mababang pass capacitor na halaga ay maaaring kalkulahin gamit ang mas mataas na limitasyon ng dalas:
Konklusyon
Gumagana ang mga filter ng band pass sa prinsipyo ng pagpasa ng isang piling hanay ng mga frequency habang hinaharangan ang lahat ng mas mababa o mas mataas. Binubuo ang mga ito ng parehong low pass filter at high pass filter network sa kanilang pagtatayo.