Ce sunt filtrele de trecere bandă?

Dispozitivele care acceptă un semnal, dar permit doar anumite frecvențe din acele semnale să treacă, blocând toate celelalte, sunt numite filtre trece-bandă. Unele dintre aceste filtre sunt electronice și pot fi utilizate în echipamente audio, echipamente radio sau alte tipuri de circuite. Altele sunt optice și permit să treacă doar anumite lungimi de undă sau frecvențe ale luminii.

Un filtru trece-bandă este format din două filtre puse împreună: un filtru trece-înalt, care lasă să treacă frecvențele peste un anumit prag, și un filtru trece-jos, care permite trecerea frecvențelor sub un anumit prag. Un filtru audio care permite trecerea doar la frecvențe între 20 și 20,000 de herți, deoarece acestea reprezintă intervalul tipic de auz uman, este un bun exemplu de filtru trece-bandă. Acest filtru ar combina un filtru trece-jos de 20,000 hertzi cu un filtru trece-înalt de 20 hertzi pentru a realiza acest lucru.

Filtrele electronice de trecere a benzii pot fi introduse într-un cip de circuit integrat (IC) sau pot fi făcute din rezistențe și fie condensatoare, fie inductori, deși condensatorii sunt în general preferati. Prin modificarea valorilor rezistenței rezistențelor și a capacității condensatoarelor, aria efectivă a filtrului poate fi modificată. Multe filtre folosesc rezistențe variabile pentru a permite ca zona lor efectivă să fie schimbată cu ușurință de către utilizator, eliminând nevoia de a le reconstrui pentru modificări minore.

Una dintre provocările cheie în proiectarea filtrelor este că majoritatea filtrelor trece-bandă au un efect gradual. Luând exemplul de mai sus, filtrul nu ar elimina toate frecvențele sub 20 herți și peste 20,000 herți, ci, în schimb, le-ar reduce treptat dimensiunea. Efectul gradual al filtrului poate fi modificat printr-o structură mai complicată, folosind piese suplimentare.

Filtrele trece-bandă sunt folosite și în lumea opticii, deși în loc să lase să treacă doar anumite frecvențe de semnal, ele permit doar anumite lungimi de undă de lumină să treacă. Un exemplu este o pereche de ochelari 3D roșu-albastru anaglif. Lentila roșie este un filtru de trecere a benzii care permite trecerea benzii roșii de lumină, iar lentila albastră permite trecerea doar a benzii albastre de lumină. Astronomii folosesc, de asemenea, filtre trece-bandă, de exemplu, pentru a privi doar lumina ultravioletă sau infraroșie emisă de stele și galaxii îndepărtate, pentru a înțelege mai bine cosmosul.