在信號處理中，濾波器是一種用于允許所需頻率分量以及去除不需要的頻率分量的設(shè)備。過濾可以定義為通過去除一些頻率來減少接口信號背景噪聲。

　　濾波器電路中用于將LPF（低通濾波器）和HPF（高通濾波器）特性合并為唯一的濾波器，稱之為帶通濾波器（BPF）。而對于不同種類的濾波器來說，還可以分為模擬/數(shù)字、有源/無源、線性/非線性、時變/時不變等類型。在本文中，小編簡單介紹下帶通濾波器原理、電路圖、類型及應用特性。

　　帶通濾波器的概念

　　帶通濾波器是指允許信號在兩個特定頻率之間流動的電路，盡管將這些信號劃分為其它頻率。帶通過濾器有不同的類型，一些帶通濾波器的設(shè)計可以通過外部電源以及集成電路、晶體管等有源元件來完成，它們被稱為有源帶通濾波器。同樣，有些濾波器使用任何類型的電源以及電容器和電感器等無源元件，稱為無源帶通濾波器。

　　帶通濾波器適用于無線發(fā)射器和接收器。在發(fā)射機中可用于將輸出信號的帶寬限制在最低必要水平，并以首選的速度和形式傳輸數(shù)據(jù)。類似地，在接收器中，帶通濾波器允許對首選頻率范圍內(nèi)的信號進行解碼，同時遠離不必要頻率的信號。接收器的信噪比(S/N)可以通過BPF進行優(yōu)化。

　　帶通濾波器電路

　　帶通濾波器電路的最佳示例是如下所示的RLC電路，該濾波器也可以通過合并LPF和HPF來設(shè)計。在帶通濾波器中，需要說明是一種濾波器，否則它就是濾波過程。它與通帶不同，通帶是指受影響頻譜的實部。而完美的帶通濾波器沒有增益和衰減，因此它是完全電平通帶，這將完全衰減通帶外的每一個頻率。

　　實際上，帶通濾波器并不理想，并且不會完全衰減首選頻率之外的每個頻率。特別是，在建議的通帶之外有一個部分頻率被衰減，但未被丟棄，這被稱為濾波器滾降，通常情況下，它以每倍頻程的衰減dB為單位指定，否則為十倍頻。

　　另外，濾波器帶寬是指高頻率和低頻率之間的差異。形狀因數(shù)是用兩個不同的衰減值計算的帶寬分數(shù)，用于確定截止頻率，例如，2:1的20/2dB形狀因數(shù)意味著在20dB衰減的頻率之間計算的帶寬是兩倍以2dB衰減的頻率計算。

　　帶通濾波器的類型

　　帶通濾波器可以分為寬帶通濾波器和窄帶通濾波器兩種類型。

　　1、寬帶通濾波器

　　寬帶通濾波器(WBPF)可以通過丟棄低通和高通段來形成，這通常是用于簡單設(shè)計和操作的不同電路。

　　寬帶通濾波器被許多實用電路所認可。通過使用兩個部分可以形成具有±20dB/十倍頻程的帶通濾波器，例如一階低通以及可以去掉高通部分。類似地，通過串聯(lián)兩個二階濾波器，即低通和高通濾波器可以形成±40dB/十倍頻的帶通濾波器。這意味著帶通濾波器的順序由低通和高通濾波器的順序決定，帶通濾波器圖如下所示：

　　±20dB/十倍頻的帶通濾波器可以由一階HPF組成。一階LPF的頻率響應如下圖所示。

　　2、窄帶通濾波器

　　通常情況下，窄帶通濾波器（NBPF）使用多個反饋。這個帶通濾波器使用一個運算放大器，具體如下圖所示，該過濾器的主要特點主要有以下幾點。

　　此濾波器的另一個名稱是多反饋濾波器，因為它包括兩個反饋通道。

　　運算放大器用于反相模式。

　　帶通濾波器應用

　　帶通濾波器的應用包括以下幾方面內(nèi)容：

　　廣泛適用于無線發(fā)射器和接收器。

　　可用于優(yōu)化S/N比（信噪比）。

　　發(fā)射機中濾波器的主要目的是將輸出信號的帶寬限制在選定的通信頻段內(nèi)。

　　廣泛用于光學領(lǐng)域，如激光雷達、激光等。

　　最佳應用是音頻信號處理，在任何需要特定范圍的聲音頻率的地方，盡管刪除其余的。

　　適用于聲納、儀器、醫(yī)療和地震學應用。

　　用于從各種信號中選擇特定信號的通信系統(tǒng)。

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