接受信号但只允许这些信号中的某些频率通过的设备称为带通滤波器。其中一些滤波器是电子的,可用于音频设备、无线电设备或其他类型的电路。另一些是光学的,只允许某些波长或频率的光通过。
一个带通滤波器由两个滤波器组成:一个高通滤波器,允许高于某个阈值的频率通过;另一个低通滤波器,允许低于某个阈值的频率通过。音频滤波器仅允许20至20000赫兹的频率通过,因为这些频率代表人类听力的典型范围,是带通滤波器的一个很好的例子。该滤波器将结合20000赫兹低通滤波器和20赫兹高通滤波器来实现这一点。。
电子带通滤波器可以安装在集成电路(IC)芯片中,也可以由电阻器、电容器或电感器制成,但通常首选电容器。通过改变电阻器的电阻值和电容器的电容额定值,可以改变滤波器的有效面积。许多滤波器使用可变电阻,用户可以轻松改变其有效面积,无需对其进行微小调整。
滤波器设计中的一个关键挑战是,大多数带通滤波器都具有渐变效应。以上面的例子来说,滤波器不会消除20赫兹以下和20000赫兹以上的所有频率,而是会逐渐减小它们的大小。过滤器的渐变效果可以通过更复杂的结构进行修改,使用额外的部件。
光学领域也使用带通滤波器,尽管它们不只是让特定频率的信号通过,而是只允许特定波长的光通过。例如,一副浮雕红蓝3D眼镜。红色透镜是一个带通滤波器,它允许红色光带通过,而蓝色透镜只允许蓝色光带通过。例如,天文学家还使用带通滤光片,只观察遥远恒星和星系发出的紫外线或红外光,以便更好地了解宇宙。。
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