4. Filtru trece-bandă

Acasă » Curent alternativ » 08 - Filtre

Definiţia filtrului trece-bandă

Există aplicaţii în care este nevoie de filtrarea unei anumite benzi de frecvenţe din totalul frecvenţelor prezente în semnal. Circuitele de filtrarea realizate pentru îndeplinirea acestui obiectiv pot fi realizate dintr-un filtru trece-jos şi unul trece-sus, conectate împreună. Rezultatul este un filtru denumit trece-bandă.

Diagrama alăturată reprezintă modul de conectare al celor două filtre.

Rezultatul acestei combinaţii serie dintre cele două filtre este un circuit ce va permite trecerea acelor frecvenţe ce se regăsesc între cele două limite, nici mai mari, nici mai mici.

Filtrul trece-bandă capacitiv

Folosind componente reale, circuitul electric al filtrului trece-bandă astfel conceput, arată precum în figura alăturată.

Diagrama Bode

Să vedem şi răspunsul în frecvenţă (diagrama Bode) a filtrului capacitiv trece-bandă.

Filtrul trece-bandă inductiv

Filtrele trece-bandă pot fi construite folosind elemente inductive, dar, după cum am mai menţionat, filtrele capacitive sunt preferate în locul celor inductive datorită „purităţii” reactive a condensatoarelor. Circuitul electric al filtrului inductiv este cel din figura alăturata.

Faptul că filtrul trece-sus se află poziţionat înainte filtrului trece-jos, nu are nicio importanţă din punct de vedere al funcţionalităţii filtrului.

Limitele unui astfel de filtru

Deşi idea combinării celor două filtre, trece-jos şi trece-sus, într-unul singur, pentru a realiza un filtru trece-bandă este bună, aceasta posedă şi unele dezavantaje. Deoarece acest tip de filtru funcţionează utilizând proprietatea fiecărui filtru în parte de a bloca frecvenţele nedorite, construirea unui astfel de filtru, astfel încât să nu blocheze în anumită măsură şi frecvenţele din banda dorită, este de obicei dificilă. Atât filtrul trece-jos cât şi filtrul trece-sus vor bloca toate semnalele într-o anumită măsură, iar efectul lor combinat se traduce printr-o amplitudine redusă a semnalului chiar şi în domeniul frecvenţelor dorite (de trecere). Putem observa acest lucru din diagrama de mai sus, unde tensiunea sarcinii nu depăşeşte valoarea de 0,6 V, deşi tensiunea sursei este de 1 V. Această atenuare a semnalului de ieşire devine şi mai pronunţată în cazul în care filtrul are un scop mult mai restrictiv (pantă mai mare a undei, banda de trecere a frecvenţelor mai îngustă).