فیلترهای میان‌گذر غیرفعالمی‌توان با اتصال یک فیلتر پایین‌گذر به یک فیلتر بالاگذر، این کار را انجام داد.
فیلتر میان‌گذر غیرفعال می‌تواند برای ایزوله کردن یا فیلتر کردن فرکانس‌های خاصی که در یک باند یا محدوده فرکانسی خاص قرار دارند، استفاده شود. فرکانس قطع یا نقطه fc در یک فیلتر پسیو RC ساده را می‌توان با استفاده از تنها یک مقاومت سری با یک خازن غیرقطبی به طور دقیق کنترل کرد و بسته به اینکه از کدام جهت به هم متصل شوند، دیده‌ایم که یک فیلتر پایین‌گذر یا بالاگذر به دست می‌آید.
یک کاربرد ساده برای این نوع فیلترهای غیرفعال، در کاربردهای تقویت‌کننده صوتی یا مدارهایی مانند فیلترهای کراس‌اوور بلندگو یا کنترل‌های تُن پیش‌تقویت‌کننده است. گاهی اوقات لازم است فقط محدوده خاصی از فرکانس‌ها عبور داده شوند که از 0Hz (DC) شروع نمی‌شوند یا در نقطه‌ای با فرکانس بالای بالاتر پایان نمی‌یابند، اما در محدوده یا باند فرکانسی خاصی، چه باریک و چه پهن، قرار دارند.
با اتصال یا «آبشاری» کردن یک مدار فیلتر پایین‌گذر به یک مدار فیلتر بالاگذر، می‌توانیم نوع دیگری از فیلتر RC غیرفعال تولید کنیم که یک محدوده یا «باند» انتخابی از فرکانس‌ها را که می‌توانند باریک یا پهن باشند، عبور می‌دهد و در عین حال تمام فرکانس‌های خارج از این محدوده را تضعیف می‌کند. این نوع جدید از چیدمان فیلتر غیرفعال، یک فیلتر انتخاب‌گر فرکانس تولید می‌کند که معمولاً به عنوان فیلتر میان‌گذر یا به اختصار BPF شناخته می‌شود.
برخلاف فیلتر پایین‌گذر که فقط سیگنال‌های با محدوده فرکانس پایین را عبور می‌دهد یا فیلتر بالاگذر که سیگنال‌های با محدوده فرکانس بالاتر را عبور می‌دهد، یک فیلتر میان‌گذر سیگنال‌ها را در یک «باند» یا «گسترش» خاص از فرکانس‌ها عبور می‌دهد، بدون اینکه سیگنال ورودی را تحریف کند یا نویز اضافی ایجاد کند. این باند فرکانسی می‌تواند هر پهنایی داشته باشد و معمولاً به عنوان پهنای باند فیلتر شناخته می‌شود.
پهنای باند معمولاً به عنوان محدوده فرکانسی تعریف می‌شود که بین دو نقطه قطع فرکانسی مشخص (ƒc) وجود دارد، که ۳ دسی‌بل پایین‌تر از حداکثر مرکز یا پیک رزونانس هستند و سایر نقاط خارج از این دو نقطه را تضعیف می‌کنند.
سپس برای فرکانس‌های گسترده، می‌توانیم به سادگی اصطلاح «پهنای باند» را تعریف کنیم، BW به عنوان تفاوت بین فرکانس قطع پایین‌تر (ƒcLOWER) و فرکانس قطع بالاتر (ƒcHIGHER) است. به عبارت دیگر، BW = ƒH – ƒL. واضح است که برای عملکرد صحیح یک فیلتر میان‌گذر، فرکانس قطع فیلتر پایین‌گذر باید بالاتر از فرکانس قطع فیلتر بالاگذر باشد.
فیلتر میان‌گذر «ایده‌آل» همچنین می‌تواند برای جداسازی یا فیلتر کردن فرکانس‌های خاصی که در یک باند فرکانسی خاص قرار دارند، مثلاً حذف نویز، استفاده شود. فیلترهای میان‌گذر عموماً به عنوان فیلترهای مرتبه دوم (دو قطبی) شناخته می‌شوند زیرا در طراحی مدار خود دارای «دو» جزء راکتیو، یعنی خازن‌ها، هستند. یک خازن در مدار پایین‌گذر و خازن دیگر در مدار بالاگذر.
نمودار بود یا منحنی پاسخ فرکانسی بالا، ویژگی‌های فیلتر میان‌گذر را نشان می‌دهد. در اینجا سیگنال در فرکانس‌های پایین تضعیف می‌شود و خروجی با شیب +20dB/Decade (6dB/Octave) افزایش می‌یابد تا زمانی که فرکانس به نقطه «قطع پایین‌تر» ƒL برسد. در این فرکانس، ولتاژ خروجی دوباره 1/√2 = 70.7% مقدار سیگنال ورودی یا -3dB (20*log(VOUT/VIN)) ورودی است.
خروجی با حداکثر بهره ادامه می‌یابد تا به نقطه «قطع بالایی» ƒH برسد که در آن خروجی با نرخ -20dB/Decade (6dB/Octave) کاهش می‌یابد و هرگونه سیگنال فرکانس بالا را تضعیف می‌کند. نقطه حداکثر بهره خروجی عموماً میانگین هندسی دو مقدار -3dB بین نقاط قطع پایینی و بالایی است و مقدار «فرکانس مرکزی» یا «پیک تشدید» ƒr نامیده می‌شود. این مقدار میانگین هندسی به صورت ƒr 2 = ƒ(UPPER) x ƒ(LOWER) محاسبه می‌شود.
Aفیلتر میان‌گذربه عنوان یک فیلتر از نوع مرتبه دوم (دو قطبی) در نظر گرفته می‌شود زیرا دارای «دو» مؤلفه راکتیو در ساختار مدار خود است، سپس زاویه فاز دو برابر فیلترهای مرتبه اول که قبلاً دیده شده است، یعنی ۱۸۰ درجه خواهد بود. زاویه فاز سیگنال خروجی، ۹۰ درجه از زاویه فاز سیگنال ورودی تا فرکانس مرکزی یا فرکانس رزونانس، نقطه‌ای که «صفر» درجه (۰ درجه) یا «هم‌فاز» می‌شود، جلوتر است و سپس با افزایش فرکانس خروجی، ۹۰ درجه از ورودی عقب می‌ماند.
نقاط فرکانس قطع بالا و پایین برای یک فیلتر میان‌گذر را می‌توان با استفاده از همان فرمولی که برای فیلترهای پایین‌گذر و بالاگذر استفاده می‌شود، پیدا کرد.
این واحدها به صورت استاندارد با کانکتورهای SMA یا N female یا کانکتورهای 2.92 میلی‌متری، 2.40 میلی‌متری و 1.85 میلی‌متری برای قطعات فرکانس بالا عرضه می‌شوند.
ما همچنین می‌توانیم فیلتر میان‌گذر را مطابق با نیازهای شما سفارشی‌سازی کنیم. می‌توانید برای ارائه مشخصات مورد نیاز خود، وارد صفحه سفارشی‌سازی شوید.
زمان ارسال: سپتامبر-06-2022
