滤波器的分类方式很多,之前我们按照信号的频段分类出低通、高通、带通三种滤波器,还有一种带阻滤波器同样也是其中一种。关于带通滤波器和带阻滤波器之间,也有着比较明显的区别,我们主要从这两者的工作原理、电路图、实际应用三个方面进行比较。
一、带通和带阻滤波器的工作原理
1、带通滤波器
它指的是一个允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段的设备。比如RLC振荡回路就是一个模拟带通滤波器。带通滤波器是指能通过某一频率范围内的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器,与带阻滤波器的概念相对。
一个理想的带通滤波器应该有一个完全平坦的通带,在通带内没有放大或者衰减,并且在通带之外所有频率都被完全衰减掉,另外,通带外的转换在极小的频率范围完成。实际上,并不存在理想的带通滤波器。滤波器并不能够将期望频率范围外的所有频率完全衰减掉,尤其是在所要的通带外还有一个被衰减但是没有被隔离的范围。
带通是让某一个范围的频率通过,滤除其余频率。如高通滤波器+低通滤波器可组成带通滤波器。带通滤波器按原理大体分为模拟带通滤波器和数字带通滤波器。
2、带阻滤波器
它是指一种能够抑制某一阻带的频率分量,并允许阻带外频率分量通过的滤波器。带阻滤波器可分为窄带阻滤波器和宽带阻滤波器,在实际电路中,常利用无源低通滤波器和高通滤波器并联构成无源带阻滤波电路,然后接相同比例运算电路,从而得到有源带阻滤波电路。
它能通过大多数频率分量、但将某些范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器。其中点阻滤波器(notch filter)是一种特殊的带阻滤波器,它的阻带范围极小,有着很高的Q值(Q Factor)。
二、带通和带阻滤波器的常见电路图
1、带通滤波器
2、带阻滤波器
三、带通和带阻滤波器的应用
1、带通滤波器
除了电子学和信号处理领域之外,带通滤波器应用的一个例子是在大气科学领域,很常见的例子是使用带通滤波器过滤最近3到10天时间范围内的天气数据,这样在数据域中就只保留了作为扰动的气旋。在频带较低的剪切频率f1和较高的剪切频率f2之间是共振频率,这里滤波器的增益最大,滤波器的带宽就是f2和f1之间的差值。
2、带阻滤波器
带阻滤波器用以消除一个单一干扰频率。例如,当你住处离一个调频电台很近的话,你会发现信号会在这个波段占有很大一个区域,或者出现在这个波段的若干频率点上。虽然有可能是这个调频电台发射机需要修理,但更可能是你的接收器前端过载造成的。