Prehľad filtra v pásme a jeho použitia
2025-05-07 9324

Filtre pásmového priechodu sú jedinečné zariadenie, ktoré umožňuje prejsť iba strednú časť signálu.Blokuje signály, ktoré sú príliš nízke alebo príliš vysoké.To je rovnaké, keď naladíte rádio, aby ste jasne počuli iba jednu stanicu.V tomto článku sa dozviete, čo je filter pásmového priechodu, ako to funguje, rôzne typy, ako sa vyrába a kde ho používame.

Katalóg

Obrázok 1: Filter pásma-priechod

Filter pásma (BPF)

Filter pásma priechodu umožňuje zvuky iba v strednom rozsahu.Blokuje mimo tohto rozsahu nízke aj vysoké zvuky.Je to ako vyladiť rádio, aby ste počuli iba jednu stanicu.Tento filter sa používa v rádiách na výber jedného kanála a blokovanie všetkých ostatných.

Je to elektronický nástroj, ktorý umožňuje iba signály v určitom rozsahu prejsť.Blokuje signály, ktoré sú príliš nízke alebo príliš vysoké.Jeden si môžete vyrobiť umiestnením vysoko-priepustného filtra a filtru s nízkym priepustným filtrom.High-priepustný filter umožňuje vysoké signály a filter s nízkym priechodom umožňuje nízke signály.Filter Pass Pass tak umožňuje iba stredný rozsah.

Technológie výstavby pásmového filtra

All-delektrické filtre

Vyrobené z vrstiev nevodivých (dielektrických) materiálov.Sú ľahké a fungujú dobre pri vysokých frekvenciách, ako sú mikrovlnné alebo optické systémy.

Kov-delektrické filtre

Používajú zmes kovových a dielektrických vrstiev.Sú odolnejšie a dobre fungujú v drsných, vysokorýchlostných podmienkach.

Klasifikácie filtra pásma-priechod

Pasívny priepasť

Tento filter používa iba základné časti, ako sú rezistory, kondenzátory a induktory.Na prácu nepotrebuje žiadny výkon ani batérie.Umožňuje prejsť určité zvuky a blokuje zvyšok.Tieto filtre sa bežne používajú v reproduktoroch, rádiách a ďalších jednoduchých zariadeniach.

Aktívny pásmový filter

Tento filter používa malý čip nazývaný OP-Amp spolu s odpormi a kondenzátormi.Na prácu potrebuje moc.Môže tiež posilniť signál.Tento typ sa používa v zvukových hráčoch, telefónoch a ďalších zariadeniach, ktoré potrebujú jasný a silný signál.

Filter digitálneho priechodu

Tento filter sa vyrába prostredníctvom softvéru alebo digitálnych čipov.Nepoužíva vodiče ani cievky.Tieto filtre sa nachádzajú v stolných počítačoch, smartfónoch a ďalších inteligentných zariadeniach.

Filter s pásmovým priechodom

SAW znamená povrchovú akustickú vlnu.Tento filter mení signály na malé zvukové vlny, filtruje ich a potom ich zmení späť.Je to veľmi dobré pre vysokofrekvenčné signály a používa sa v telefónoch, televízoroch a bezdrôtových systémoch.

LC pásmový filter

Tento filter používa iba dve časti - induktory (L) a kondenzátory (C).Jeho časti môžete zmeniť tak, aby prešli frekvenciou požadovanej.Je bežná v obvodoch rádio a vysielača.

RC pásmový filter

Tento filter sa vyrába pomocou odporov (R) a kondenzátorov (C).Je ľahké a lacné.Nie je to však pre veľmi rýchle signály efektívne.Väčšinou sa používa v malých hudobných alebo zvukových zariadeniach.

RLC pásmový filter

Tento filter používa tri časti: rezistor, induktor a kondenzátor.Môže vybrať presný požadovaný signál a zablokovať ostatné.Používa sa v rádiách, zvukových systémoch a mnohých typoch signálnych zariadení.

Filter priepustného pásma dutiny

Tento filter používa kovovú škatuľu na zachytenie a vyčistenie signálov.Používa sa pre veľmi vysokofrekvenčné signály ako v radare alebo satelitoch.Tieto filtre sú veľké, ale fungujú naozaj dobre.

Obrázok 2: Kapacitný filter pásmového priechodu

Používanie filtra pásma s kondenzátormi

Filter pásma-priechod používajúci kondenzátory je jednoduchý obvod, ktorý umožňuje prejsť iba určitý rozsah signálov.Blokuje zvuky, ktoré sú príliš nízke alebo príliš vysoké.Tento filter sa vyrobí zostavením dvoch menších filtrov: jeden, ktorý blokuje nízke signály (filter s vysokým priechodom) a ten, ktorý blokuje vysoké signály (dolnopriepustný filter).Každá časť používa kondenzátor a rezistor na vykonávanie svojej práce.

Obrázok 3: Indukčný filter pásmového priechodu

Používanie filtra pásma s induktormi

Filter pásma-priechod využívajúci induktory je obvod, ktorý umožňuje prejsť iba určitý rozsah signálov.Blokuje signály, ktoré sú príliš nízke alebo príliš vysoké.Namiesto použitia iba kondenzátorov tento filter používa aj induktory a rezistory.Induktory sú malé drôty, ktoré spomaľujú zmeny v elektrickom prietoku, najmä ak je signál veľmi rýchly.V tomto filtri induktor pomáha blokovať vysoké signály a kondenzátor blokuje nízke signály.

Nechali prejsť iba stredný rozsah signálov.Tento druh filtra sa používa vo veciach, ako sú rádiá, reproduktory a komunikačné nástroje na výber požadovaného signálu a blokovanie zvyšku.Filtre s induktormi sú silné a fungujú dobre, keď má signál väčší výkon, najmä ak kondenzátory nestačia.

Ako pásové filtre reagujú na signály (frekvenčná odozva)?

Širokopásmové filtre

Tieto umožňujú veľký rozsah frekvencií cez.Dobré pre zariadenia, ktoré si vyžadujú väčší obsah signálu, napríklad širokopásmové systémy.

Úzkopásmové filtre

Tieto umožňujú iba malý frekvenčný rozsah.Používa sa v aplikáciách, ktoré si vyžadujú presnosť, ako sú rozhlasové stanice FM atď.

Inverzný zisk

Niektoré filtre povoľujú nielen frekvencie cez, ale tiež preklopia signál hore nohami (invert) a mení jeho silu (zisk).Užitočné pri návrhoch zosilňovača.

Filter

Typ aktívneho filtra, ktorý používa op-amps, rezistory a kondenzátory.Jednoduché, stabilné a ľahko navrhnuteľné pre stredne frekvenčné aplikácie.

Filter

Pokročilejší aktívny filter s vysokou presnosťou a nízkym hlukom.Používa sa vo vysokovýkonných analógových systémoch.

Aplikácie pásmového filtra

Obrázok 4: Používa elektrický filter

Komunikačné systémy

Filtre sa používajú v rádiách, mobilných telefónoch a satelitných odkazoch.Púšťajú iba konkrétne frekvencie, čo pomáha znižovať Crosstalk.

Audio

Audio systémy a hudobná produkcia používajú filtre BandPass na odstránenie nežiaducich nízkych a vysokých frekvencií.Vďaka tomu je zvuk čistejší a zlepšuje kvalitu.

Zdravotníctvo

Tieto filtre používajú stroje ako EKG a EEG monitory.Eliminujú rušenie svalov alebo hluku.

Radarové systémy

Filtre pásma zlepšujú detekciu cieľov.Zaisťujú, že systém počúva iba signály, na ktorých záleží, odfiltruje ozveny a náhodný šum.

Bezdrôtová komunikácia

V systémoch Wi-Fi, Bluetooth a 5G filtre pomáhajú zariadeniam používať rôzne kanály bez toho, aby sa navzájom interferovali.

Záver

Filtre kapely pomáhajú našim zariadeniam lepšie fungovať tým, že vyberajú iba signály, ktoré potrebujeme, a blokovanie zvyšku.Používajú sa v hudobných systémoch, telefónoch, lekárskych nástrojoch a bezdrôtových sieťach.Existuje veľa druhov filtrov a každý z nich pracuje iným spôsobom.Niektorí používajú jednoduché diely a iné používajú digitálne metódy.Keď sa dozvieme, ako fungujú, môžeme pochopiť, prečo sú také užitočné vo veciach, ktoré používame každý deň.