Filtro de passagem de banda ativo: 9 fatos que você deve saber!

• Definição de filtro passa-banda ativo
• Banda passante e banda de interrupção
• Como funciona um filtro passa-banda ativo
• Tipos de filtro passa-banda ativo
• Resposta de frequência e resposta de tempo
• A função de transferência do BPF ativo
• Aplicações de BPF ativo
• Vantagens
• Comparação entre filtro passa-banda ativo e filtro de parada-banda ativa
• Breve nota sobre o filtro All-Pass

Definição de filtro passa-banda:

"Um filtro passa-banda (BPF) é um filtro ou dispositivo eletrônico que permite a passagem de frequências dentro de uma determinada faixa e rejeita ou atenua frequências fora da faixa específica.”

Agora, um filtro passa-banda ativo é um filtro, consiste em componentes ativos e possui uma banda passante entre duas frequências de corte, f_ce (frequência de corte mais baixa), e f_cu (frequência de corte superior) tal que f_cu>f_ce. Todas as outras frequências fora do banda passante são atenuados.

Passband - “Banda de passagem é a faixa particular de frequências pela qual um filtro passa dentro dela.”

Stopband - “Um filtro sempre carrega filtros dentro de uma determinada banda e rejeita as frequências que estão abaixo da faixa determinada. Este intervalo específico é conhecido como Stopband".

Princípio de funcionamento de um filtro passa-banda ativo:

Capacidade organizacional:

               Em um filtro passa-banda ativo, a faixa de frequência entre duas frequências de corte, f_ce, e f_cu, é chamada de largura de banda.

                                          LB=(f_cu-f_cl)

A largura de banda deste filtro não está centrada principalmente na frequência de ressonância, ou seja, f_r.

Podemos calcular facilmente a frequência de ressonância (f_r) se soubermos o valor de f_cu e f_cl

Se a largura de banda e 'f_r'são conhecidos, as frequências de corte podem ser obtidas de,

                                     f_cu = (f_cl+ BW)

Existem dois tipos de filtro passa-banda, eles são -

Filtro passa-banda larga:

Um filtro Wide Bandpass tem uma largura de banda, o dobro ou um quarto, de sua frequência de ressonância.

Este filtro é feito conectando em cascata um circuito de filtro passa-baixa e passa-alta.

Um filtro passa-banda largo fornece uma frequência de corte da seção passa-baixa, que é maior que a da área passa-alta.

Características de um filtro passa-banda largo-

• Em um filtro passa-banda larga, a frequência de corte do filtro passa-baixa deve ser dez ou mais vezes do que a frequência de corte do filtro passa-alta presente no circuito.
• Cada seção do filtro (LPF e HPF) presente no BPF amplo deve ter o mesmo ganho de banda passante.
• O filtro passa-altas determina a frequência de corte inferior f_cl.
• A filtro passa-baixo determina a frequência de corte mais alta fcu.
• O ganho é sempre máximo na frequência de ressonância, f_r, e igual ao ganho de banda passante para ambos os filtros.

Resposta de frequência de um filtro passa-banda ativo:

Aqui,

A magnitude do ganho de tensão do filtro passa-banda é igual às magnitudes do ganho de tensão do filtro passa-alta e do filtro passa-baixa.

Onde,

                     A_FL,A_FH= ganho de banda passante do filtro passa-baixo e passa-alto,

f= frequência do sinal de entrada (Hz);

f_CL= frequência de corte inferior (Hz);

f_CU= maior frequência de corte (Hz);

Frequência central =

• FILTRO DE PASSAGEM DE BANDA ESTREITA: Em geral, um filtro passa-banda estreito é feito de múltiplos feedbacks. circuito com um único amplificador operacional.

Características de um filtro passa-banda estreito:

• Um filtro passa-banda estreito consiste em dois blocos diferentes, ou seja, dois caminhos de feedback; portanto, é conhecido como ‘Filtro de feedback múltiplo’.
• Um amplificador operacional invertido é usado aqui.
• Podemos alterar a frequência central sem alterar o ganho ou a largura de banda deste filtro.

O ganho do filtro-

Largura de banda-

Função de transferência do filtro passa-banda ativo:

O que é uma função de transferência?

"A função de transferência é um número complexo que possui magnitude e fase. No caso de filtros, a função de transferência ajuda a introduzir uma diferença de fase entre entrada e saída. "

Um filtro passa-banda precisa ser composto por pelo menos dois elementos de economia de energia, que são capacitor e indutor. Portanto, um filtro passa-banda de primeira ordem não é possível. A função de transferência de um segundo filtro passa-banda pode ser derivada como;

Onde T₁=R₁C₁T₂=R₂C₂  T₃=R₃C₃

Aplicações de um filtro passa-banda ativo:

1. Um filtro passa-banda ativo é usado em óptica como o LASER.
2. Filtros passa-banda são amplamente utilizados em circuitos amplificadores de áudio.
3. Filtros passa-banda são usados ​​para escolher sinais com largura de banda específica no sistema de comunicação.
4. No processamento de sinal de áudio, este filtro é usado.
5. O BPF é usado para detectar a relação sinal-ruído e a sensibilidade de um receptor.

Vantagem de usar um filtro passa-banda:

Um passa-banda ativo controla principalmente a banda estreita e as bandas passantes. Ele também remove distorções e possui uma seletividade acentuada. Devido ao excelente desempenho elétrico e confiabilidade mecânica, o BPF é amplamente utilizado no campo da comunicação.

Diferença entre filtro passa-banda e filtro de parada de banda:

Um filtro passa-banda transporta frequências dentro de uma determinada banda e atenua todas as outras frequências abaixo da faixa. Em contraste, um filtro de parada de banda faz exatamente o oposto e atenua todas as frequências acima de uma determinada faixa de frequência.

Além disso, um filtro passa-banda remove as energias fora da banda passante, mas um filtro de parada de banda não remove todas as potências fora da banda passante.

O que é um filtro passa-tudo?

An filtro passa-tudo ativo passa todos os componentes de frequência do sinal de entrada sem atenuação e fornece algumas mudanças de fase entre o sinal de entrada e saída.

O filtro de passagem total é geralmente usado em reverberadores digitais. Quando os sinais são transmitidos linhas de transmissão de uma ponta a outra, eles passam por algumas mudanças de fase. Para evitar tais mudanças de fase e perdas, os filtros passa-tudo são usados.

O capacitor cria um amplificador inversor em altas frequências, que está em curto-circuito.

O capacitor é um circuito aberto quando a frequência é baixa e cria uma unidade ganho de tensão buffer, ou seja, não haverá mudança de fase.

Na frequência de canto ω=1/RC, o circuito gera um deslocamento de 90˚. Isso implica que a produção parece estar atrasada em um quarto em relação à entrada.

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Soumali Bhattacharya

Olá, sou Soumali Bhattacharya. Fiz mestrado em Eletrônica.
Atualmente estou investido na área de Eletrônica e comunicação.
Meus artigos concentram-se nas principais áreas da eletrônica central em uma abordagem muito simples, mas informativa.
Sou um aprendiz vívido e procuro me manter atualizado com todas as tecnologias mais recentes na área de Eletrônica.

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