带通滤波器中心频率公式
晨欣小编
带通滤波器允许特定频率范围内的信号通过,而衰减或阻止其外的信号。其中心频率是指该频率范围的中心值。不同类型的带通滤波器具有不同的中心频率计算公式。
通用公式
带通滤波器的中心频率通常可以表示为其截止频率的平均值:
fc=2fl+fh
其中:
fc:中心频率(Hz)
fl:下限频率(Hz),即低截止频率
fh:上限频率(Hz),即高截止频率
数学题验证:
假设一个带通滤波器,其下限频率为 100Hz,上限频率为 200Hz。求该滤波器的中心频率。
解:
将 fl 和 fh 代入公式,得到:
fc=2100 Hz+200 Hz=150 Hz
结论:
该带通滤波器的中心频率为 150Hz。
特殊情况
对于某些类型的带通滤波器,其中心频率可以用更简洁的公式表示。例如,对于二阶 Sallen-Key 带通滤波器,其中心频率为:
fc=flfh
数学题验证:
假设一个二阶 Sallen-Key 带通滤波器,其下限频率为 100Hz,上限频率为 200Hz。求该滤波器的中心频率。
解:
将 fl 和 fh 代入公式,得到:
fc=100 Hz×200 Hz=141.42 Hz
结论:
对于该二阶 Sallen-Key 带通滤波器,使用通用公式和特殊公式计算得到的中心频率略有不同。这是因为两种公式对滤波器特性的近似程度不同。
总结
以上是带通滤波器中心频率公式的推导和验证。在实际应用中,可以根据具体滤波器类型选择合适的公式进行计算。