带通滤波器的原理,带通滤波器电路图介绍
在信号处理与通信系统等诸多领域，带通滤波器扮演着关键角色。它能够精准地让特定频率范围内的信号分量顺畅通过，与此同时，将超出该频率范围的其他信号分量大幅衰减，以此达到提取特定频率信号成分的目的。
在信号处理与通信系统等诸多领域，带通滤波器扮演着关键角色。它能够精准地让特定频率范围内的信号分量顺畅通过，与此同时，将超出该频率范围的其他信号分量大幅衰减，以此达到提取特定频率信号成分的目的。
一、工作原理
带通滤波器巧妙融合了低通滤波器与高通滤波器的工作特性。一般而言，它可通过组合低通滤波器与高通滤波器来构成，当然也可借助其他技术手段达成对特定频率范围的滤波功效。在信号穿行于带通滤波器之时，唯有处于滤波器通带内的信号分量可得以良好地透过，而通带之外的信号分量则会遭受削弱或阻遏。
二、常见类型
带通滤波器涵盖多种类型，像RLC振荡回路以及LC谐振电路等。不同类型的带通滤波器在设计构造上有所差异，但都具备带通滤波的共性。其中，RLC振荡回路属于模拟带通滤波器范畴，经由电阻、电感和电容的搭配组合，实现对特定频率范围的滤波作用；而LC谐振电路则是凭借电感和电容的谐振属性来达成带通滤波功能。
三、带通滤波器（RC）设计要点
无源带通滤波器（RC）旨在允许特定频率信号通过，拦截其余信号。
将其构建为高通滤波器与低通滤波器的连接组合，此时需精准计算较低截止频率与较高截止频率。
将其构建为高通滤波器与低通滤波器的连接组合，此时需精准计算较低截止频率与较高截止频率。
通常，FLC用于标识较低截止频率计算，FHC则对应较高截止频率计算。上述三种无源滤波器可运用电阻和电容元件来打造，另外，采用电阻和电感元件同样能够设计出相应的滤波器。
四、电路设计与仿真
以下是带通滤波器的电路原理图。
可运用Proteus软件搭建该电路，进而开展仿真分析。需要指出的是，此前提及的FilterPro生成的滤波器中的运放采用理想运放模型，所以在仿真时，应先以理想运放展开分析，后续再予以替换。
可运用Proteus软件搭建该电路，进而开展仿真分析。需要指出的是，此前提及的FilterPro生成的滤波器中的运放采用理想运放模型，所以在仿真时，应先以理想运放展开分析，后续再予以替换。
在运放的选用上，本设计青睐于TI公司常见的通用双放LM358。LM358包含两个具备高增益、独立且内部频率补偿的双运放，能够适配很宽电压范围的单电源，同样也适用于双电源工作模式。它具有低输入偏置电流、低输入失调电压与失调电流等优点，共模输入电压范围较宽，差模输入电压范围等同于电源电压范围。单电源供电电压在3-32V之间，双电源供电±1.5-±16V，单位增益带宽达1MHz，契合常规带通滤波器的设计需求，还具备低功耗特性。若要设计阶数相对较高的带通滤波器，可选择TI的四运放LM324，其性能与LM358基本相当，能够节省空间。
对于运放的要求，本设计并无过高特殊标准，只要运放的频率足以满足低通截止频率即可。不过，如果对精确度有较高追求，那么首先应确保运放的供电电压保持稳定，或者挑选精密运放，例如TLC274A，否则选用通用运放即可，像推荐的TI的LM224四运放。
五、巴特沃斯带通滤波器特性
巴特沃斯带通滤波器在通带内展现出最平坦的幅度特性，然而从通带过渡到阻带时衰减速度相对较慢。倘若对过渡带性能要求稍高，可以通过增加阶数来优化，反之，则可考虑采用切比雪夫滤波电路。
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