Filtros passa-banda passivospode ser feito conectando um filtro passa-baixa com um filtro passa-alta.
O filtro passa-banda passivo pode ser usado para isolar ou filtrar certas frequências que se encontram dentro de uma banda ou faixa de frequências específica. A frequência de corte, ou ponto ƒc, em um filtro RC passivo simples pode ser controlada com precisão usando apenas um resistor em série com um capacitor não polarizado e, dependendo da polaridade da conexão, obtém-se um filtro passa-baixa ou passa-alta.
Uma aplicação simples para esses tipos de filtros passivos é em circuitos ou amplificadores de áudio, como em filtros de crossover de alto-falantes ou controles de tom de pré-amplificadores. Às vezes, é necessário permitir a passagem apenas de uma determinada faixa de frequências que não começam em 0 Hz (DC) ou terminam em algum ponto de alta frequência, mas estão dentro de uma faixa ou banda específica de frequências, seja estreita ou larga.
Ao conectar ou "cascatear" um circuito de filtro passa-baixa com um circuito de filtro passa-alta, podemos produzir outro tipo de filtro RC passivo que permite a passagem de uma faixa ou "banda" de frequências selecionada, que pode ser estreita ou larga, atenuando todas as frequências fora dessa faixa. Esse novo tipo de arranjo de filtro passivo produz um filtro seletivo de frequência, conhecido comumente como filtro passa-banda ou BPF (do inglês Band Pass Filter).
Ao contrário do filtro passa-baixa, que permite a passagem apenas de sinais em uma faixa de baixa frequência, ou do filtro passa-alta, que permite a passagem de sinais em uma faixa de alta frequência, um filtro passa-banda permite a passagem de sinais dentro de uma determinada "banda" ou "extensão" de frequências, sem distorcer o sinal de entrada ou introduzir ruído adicional. Essa banda de frequências pode ter qualquer largura e é comumente conhecida como largura de banda do filtro.
A largura de banda é geralmente definida como a faixa de frequência que existe entre dois pontos de corte de frequência especificados (ƒc), que estão 3dB abaixo do pico central máximo ou pico de ressonância, atenuando ou enfraquecendo as demais frequências fora desses dois pontos.
Então, para frequências amplamente distribuídas, podemos simplesmente definir o termo "largura de banda" (BW) como a diferença entre a frequência de corte inferior (ƒcLOWER) e a frequência de corte superior (ƒcHIGHER). Em outras palavras, BW = ƒH – ƒL. Claramente, para que um filtro passa-faixa funcione corretamente, a frequência de corte do filtro passa-baixa deve ser maior que a frequência de corte do filtro passa-alta.
O filtro passa-banda “ideal” também pode ser usado para isolar ou filtrar certas frequências que se encontram dentro de uma faixa específica de frequências, por exemplo, para cancelamento de ruído. Os filtros passa-banda são geralmente conhecidos como filtros de segunda ordem (dois polos) porque possuem dois componentes reativos, os capacitores, em seu circuito. Um capacitor no circuito passa-baixa e outro no circuito passa-alta.
O diagrama de Bode ou curva de resposta em frequência acima mostra as características do filtro passa-banda. Aqui, o sinal é atenuado em baixas frequências, com a saída aumentando a uma taxa de +20dB/década (6dB/oitava) até que a frequência atinja o ponto de corte inferior ƒL. Nessa frequência, a tensão de saída é novamente 1/√2 = 70,7% do valor do sinal de entrada ou -3dB (20*log(VOUT/VIN)) da entrada.
A saída continua com ganho máximo até atingir o ponto de corte superior ƒH, onde a saída diminui a uma taxa de -20dB/década (6dB/oitava), atenuando quaisquer sinais de alta frequência. O ponto de ganho máximo de saída é geralmente a média geométrica dos dois valores de -3dB entre os pontos de corte inferior e superior, e é chamado de "Frequência Central" ou valor de "Pico de Ressonância" ƒr. Esse valor da média geométrica é calculado como ƒr² = ƒ(SUPERIOR) x ƒ(INFERIOR).
Afiltro passa-bandaÉ considerado um filtro de segunda ordem (dois polos) porque possui “dois” componentes reativos em sua estrutura de circuito; portanto, o ângulo de fase será o dobro do dos filtros de primeira ordem vistos anteriormente, ou seja, 180°. O ângulo de fase do sinal de saída ANTECIPA o do sinal de entrada em +90° até a frequência central ou de ressonância, ponto em que se torna “zero” graus (0°) ou “em fase”, e então muda para ATRASAR o sinal de entrada em -90° à medida que a frequência de saída aumenta.
Os pontos de frequência de corte superior e inferior para um filtro passa-banda podem ser encontrados usando a mesma fórmula que para os filtros passa-baixa e passa-alta. Por exemplo:
As unidades são fornecidas de série com conectores fêmea SMA ou N, ou com conectores de 2,92 mm, 2,40 mm e 1,85 mm para componentes de alta frequência.
Também podemos personalizar o filtro passa-banda de acordo com suas necessidades. Você pode acessar a página de personalização para fornecer as especificações necessárias.
Data da publicação: 06/09/2022
