Un filtre passe-bande est un circuit ou un dispositif électronique qui laisse passer les fréquences situées dans une plage spécifique tout en atténuant celles en dehors de la plage. Il est vital dans diverses applications, du traitement audio aux communications radio, en isolant une bande de fréquence spécifique d'un spectre plus large de signaux. Le calculateur de filtre passe-bande est un outil crucial conçu pour simplifier la détermination des paramètres critiques d'un filtre passe-bande, notamment la fréquence centrale, la bande passante et les fréquences de coupure. Cette calculatrice aide les amateurs et les professionnels à concevoir des filtres qui répondent à leurs besoins spécifiques sans s'engager dans des calculs complexes.
Formule du calculateur de filtre passe-bande
Fréquence centrale (fc)
La fréquence centrale représente le point médian de la bande que le filtre laisse passer. C'est un clé paramètre dans la conception et la compréhension des filtres passe-bande.
Bande passante (BW)
La bande passante désigne la plage de fréquences autorisée par le filtre. Il détermine le filtre sélectivité, avec une bande passante plus étroite permettant le passage de moins de fréquences.
Fréquence de coupure inférieure (fl)
Cette fréquence marque le point où le filtre commence à atténuer les signaux. C'est le plus bas limite de la plage efficace du filtre.
Fréquence de coupure supérieure (fh)
Il s'agit de la fréquence à laquelle le filtre commence à réduire la force du signal à l'extrémité supérieure, marquant ainsi la limite supérieure de la plage de fonctionnement du filtre.
Les relations entre ces paramètres sont capturées par les formules suivantes :
- Fréquence centrale:
- fc = carré(fl * fh)
- Bande passante :
- PC = fh – fl
Tableau des conditions générales
| Long | Description | Valeurs ou applications communes |
|---|---|---|
| Fréquence centrale (fc) | Le point médian de la bande de fréquence autorisée à passer. | 1 kHz pour le traitement audio, 100 MHz pour la radio FM |
| Bande passante (BW) | La gamme de fréquences autorisées à travers le filtre. | 200 Hz pour un filtrage audio précis, 10 MHz pour une large communication radio |
| Fréquence de coupure inférieure (fl) | La fréquence à laquelle le filtre commence à atténuer les signaux à l'extrémité inférieure. | Varie en fonction de la bande souhaitée ; calculé comme fc – (BW/2) |
| Fréquence de coupure supérieure (fh) | La fréquence à laquelle le filtre commence à atténuer les signaux à l'extrémité supérieure. | Varie en fonction de la bande souhaitée ; calculé comme fc + (BW/2) |
| Facteur de qualité (Q) | Une mesure du degré de sélectivité du filtre concernant sa fréquence centrale par rapport à sa bande passante. | Q plus élevé pour un filtrage plus sélectif |
Exemple de calculateur de filtre passe-bande
Envisagez de concevoir un filtre passe-bande pour un système qui nécessite d'isoler un signal autour de 1000 200 Hz avec une bande passante de XNUMX Hz. Grâce à nos formules :
- Fréquence de coupure inférieure (fl) = 900 Hz
- Fréquence de coupure supérieure (fh) = 1100 XNUMX Hz
Saisir ces valeurs dans les formules :
- Fréquence centrale (fc) = sqrt (900 * 1100) = environ 997 Hz
- Bande passante (BW) = 1100 900 – 200 = XNUMX Hz
Cet exemple montre comment le calculateur simplifie le processus de conception en fournissant des résultats clairs et exploitables basés sur les paramètres d'entrée.
FAQ les plus courantes
Un filtre passe-bande est principalement utilisé pour isoler des fréquences spécifiques d'un spectre plus large. Ceci est essentiel dans des applications telles que le traitement du signal audio, où vous souhaiterez peut-être isoler les pistes vocales, ou dans les communications radio pour filtrer les bandes de fréquences indésirables.
Le choix de la bande passante dépend de votre application. Une bande passante plus étroite convient pour isoler des fréquences précises, tandis qu'une bande passante plus large peut être nécessaire lorsque vous souhaitez inclure une gamme de fréquences plus large. Tenez compte de la qualité et des caractéristiques du signal d’entrée et du résultat souhaité.
Oui, les filtres passe-bande sont efficaces pour réduire le bruit en isolant la plage de fréquences d'intérêt et en atténuant les fréquences en dehors de cette plage. Ceci est particulièrement utile dans les environnements comportant beaucoup de bruit de fond ou dans les applications nécessitant une clarté de signal dans des bandes de fréquences spécifiques.