مدار فیلتر میان گذر غیرفعال (Passive Band-Pass Filter)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
مدار فیلتر میان گذر غیرفعال (Passive Band-Pass Filter) :
مدار فیلتر میان گذر غیرفعال (Passive Band-Pass Filter) مداری است که اجازه عبور یک باند مشخص از فرکانس ها را می دهد و فرکانس های خارج از این باند را تضعیف می کند. این فیلترها از ترکیب یک فیلتر پایین گذر و یک فیلتر بالاگذر ساخته می شوند که به صورت آبشاری (Cascade) متصل شده اند، به طوری که فیلتر بالاگذر فرکانس های پایین و فیلتر پایین گذر فرکانس های بالا را حذف می کنند. در نتیجه، تنها یک محدوده فرکانسی مشخص (بین دو فرکانس قطع
\[ f_{c1} \]و
\[ f_{c2} \]) عبور می کند.
ساختار با RC: یک فیلتر میان گذر RC ساده از اتصال سری یک فیلتر بالاگذر CR و یک فیلتر پایین گذر RC ساخته می شود. برای جلوگیری از اثر متقابل (Loading Effect)، معمولا امپدانس فیلتر دوم را حداقل ۱۰ برابر بزرگتر از فیلتر اول در نظر می گیرند، یا از یک بافر (مثل آپ امپ) بین آن ها استفاده می کنند (که در این صورت فیلتر فعال می شود). فرکانس قطع پایین (
\[ f_{c1} \]) توسط فیلتر بالاگذر و فرکانس قطع بالا (
\[ f_{c2} \]) توسط فیلتر پایین گذر تعیین می شود:
\[ f_{c1} = \frac{1}{2\pi R_1 C_1}, \quad f_{c2} = \frac{1}{2\pi R_2 C_2} \]شرط
\[ f_{c1} < f_{c2} \]باید برقرار باشد تا یک باند عبور داشته باشیم.
ساختار با RLC: یک مدار RLC سری یا موازی نیز می تواند به عنوان فیلتر میان گذر عمل کند. در مدار RLC سری، اگر ولتاژ خروجی را از دو سر مقاومت بگیریم، در فرکانس تشدید (
\[ f_0 \]) جریان ماکزیمم است و در نتیجه ولتاژ خروجی ماکزیمم خواهد بود. با دور شدن از فرکانس تشدید، جریان کم شده و خروجی تضعیف می شود. پهنای باند (Bandwidth) این فیلتر با ضریب کیفیت (Q) رابطه معکوس دارد:
\[ BW = f_0 / Q \].
کاربردها:
⭐ انتخاب کانال در گیرنده های رادیویی: برای جداسازی یک ایستگاه رادیویی خاص از بین فرکانس های مختلف.
⭐ تحلیل طیف (Spectrum Analysis): برای جداسازی باندهای فرکانسی مورد نظر.
⭐ مدارهای مخابراتی: در فرستنده ها و گیرنده ها برای فیلتر کردن سیگنال ها.
⭐ سیستم های صوتی: برای تفکیک باندهای فرکانسی میانی (Mid-range) در بلندگوهای سه راهه.
