Cos’è un filtro passa-banda? Un dispositivo che permette il passaggio di segnali con frequenze specifiche, bloccando quelle al di fuori di questo intervallo.
Cos’è un filtro passa-banda?
In elettromagnetismo e ingegneria delle telecomunicazioni, un filtro passa-banda è un dispositivo che consente di far passare segnali con frequenze all’interno di una determinata banda e di attenuare i segnali con frequenze al di fuori di quella banda. Questo tipo di filtro è essenziale in numerose applicazioni, come le comunicazioni radio, la strumentazione elettronica e l’elaborazione del segnale.
Principio di funzionamento
I filtri passa-banda operano selettivamente su un intervallo di frequenze noto come banda passante. Questa è definita dai suoi limiti inferiori (\(f_{\text{L}}\)) e superiori (\(f_{\text{H}}\)) di frequenza. La porzione di spettro che passa attraverso il filtro è situata tra queste due frequenze. Al di fuori di questa banda, i segnali vengono fortemente attenuati o bloccati completamente.
Tipi di filtri passa-banda
- Filtri passa-banda attivi: Utilizzano componenti attivi come amplificatori operazionali insieme a resistenze e condensatori. Sono usati nelle applicazioni a bassa frequenza.
- Filtri passa-banda passivi: Utilizzano componenti passivi come induttori, condensatori e resistenze. Sono più adatti alle applicazioni ad alta frequenza.
Proprietà del filtro
- Banda passante (\(BW\)): La differenza tra le frequenze di taglio superiore e inferiore. \(BW = f_{\text{H}} – f_{\text{L}}\)
- Frequenza centrale (\(f_0\)): Il punto medio della banda passante. \(f_0 = \sqrt{f_{\text{L}} \cdot f_{\text{H}}}\)
- Qualità (Q): Una misura della “purezza” del filtro, definita come il rapporto tra la frequenza centrale e la banda passante. \(Q = \frac{f_0}{BW}\)
Applicazioni dei filtri passa-banda
I filtri passa-banda trovano applicazione in molti campi, alcune delle quali includono:
- Comunicazioni wireless: Usati per selezionare i canali di frequenza specifici su cui trasmettere o ricevere segnali radio.
- Strumentazione: Utilizzati in apparecchiature di misura per isolare segnali di interesse da rumore o altre interferenze.
- Audio: Implementati in studi di registrazione e sistemi audio per filtrare bande di frequenza specifiche.
