Confuso su frequenza e larghezza di banda nel filtro BP?

Sto cercando di progettare un semplice filtro passa-banda e sono confuso quale dovrebbe essere la mia frequenza centrale e la larghezza di banda dovrebbe essere.

Ho un'onda quadra 1MHz con duty cycle del 20%, quindi il segnale è acceso per 200nsec e spento per 800nsec. Ho un tempo di salita e di caduta di 10nsec.

Il filtro desiderato sta trasmettendo questo segnale ed eliminando tutto il rumore. Se il mio filtro passa-banda si concentrava intorno a 1 MHz, quanto dovrebbe essere largo in modo da poter mantenere un tempo di salita decente. In base al rapporto tra tempo di salita e larghezza di banda (0,34 = tr * BW) la larghezza di banda del mio segnale per osservare il tempo di salita di 10 ns è 34 MHz. Se il mio filtro è 1MHz +/- 5KHz, perderei la granularità del tempo di salita (almeno questo è quello che penso dato che la FFT di quel bordo tagliente sarà a frequenze più alte e verrà tagliata)

Domanda bonus: come posso progettare un filtro BP che consenta ancora tempi di salita e discesa bruschi e restringimento di circa 1 MHz?

Per rispondere prima alla tua ultima domanda, non puoi avere un filtro a larghezza di banda stretta intorno a 1MHz e avere comunque un tempo di salita veloce. Se pensi allo spettro di un'onda quadra, ha componenti di frequenza che si estendono all'infinito. I componenti a frequenza più elevata contribuiscono al "quadratura" del segnale e all'affilatura dei bordi. ad esempio, vedere http://mathworld.wolfram.com/FourierSeriesSquareWave.html Avere una banda stretta intorno a 1 MHz significa che il segnale verrà emesso come un'onda sinusoidale da 1 MHz .

Tenendo presente ciò, è necessario progettare un filtro passa-banda che non attenui troppo la frequenza fondamentale di 1MHz, ma includa frequenze abbastanza elevate da fornire il tempo di salita desiderato. Seguendo la formula, 0,34 = tempo di salita * larghezza di banda, è stata calcolata una larghezza di banda di 34 MHz. Il prossimo passo è considerare la larghezza di banda = frequenza di taglio elevata. - frequenza di taglio bassa. Volete che il cutoff basso sia inferiore a 1MHz. Scegliamo 500kHz. Pertanto, il limite elevato sarebbe di 34,5 Mhz e la frequenza centrale di 17,25 Mhz.

Per eliminare la maggior parte del rumore, il filtro dovrebbe presentare un ripido rolloff, ad esempio i due filtri menzionati nei commenti. Ciò significa che la tua bassa frequenza di taglio può essere molto vicina a 1 MHz senza troppa attenuazione, e nella parte alta dello spettro rotola molto rapidamente dopo l'alta frequenza di taglio, riducendo il rumore ad alta frequenza.