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滤波器的根底常识

2017-04-24 20:07分类:电工考证知识 阅读:

 

1.滤波器的功用
滤波器的功用便是答应某一有些频率的信号顺畅的通过,而其他一有些频率的信号则遭到较大的按捺,它本质上是一个选频电路。
滤波器中,把信号可以通过的频率计划,称为通频带或通带;反之,信号遭到很大衰减或彻底被按捺的频率计划称为阻带;通带和阻带之间的分界频率称为截止频率;志向滤波器在通带内的电压增益为常数,在阻带内的电压增益为零;实习滤波器的通带和阻带之间存在必定频率计划的过渡带。

2.滤波器的分类
(1)按地址理的信号分为仿照滤波器和数字滤波器两种。
(2)按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。
低通滤波器:它答应信号中的低频或直流分量通过,按捺高频分量或搅扰和噪声。
高通滤波器:它答应信号中的高频分量通过,按捺低频或直流分量。
带通滤波器:它答应必定频段的信号通过,按捺低于或高于该频段的信号、搅扰和噪声。
带阻滤波器:它按捺必定频段内的信号,答应当频段以外的信号通过。
(3)按所选用的元器材分为无源和有源滤波器两种。
无源滤波器:仅由无源元件(R、L和C)构成的滤波器,它是运用电容和电感元件的电抗随频率的改动而改动的原理构成的。这类滤波器的长处是:电路比照简略,不需求直流电源供电,牢靠性高;缺陷是:通带内的信号有能量损耗,负载效应比照显着,运用电感元件时简略致使电磁感应,当电感L较大时滤波器的体积和分量都比照大,在低频域不适用。
有源滤波器:由无源元件(通常用R和C)和有源器材(如集成运算拓展器)构成。这类滤波器的长处是:通带内的信号不只没有能量损耗,而且还可以拓展,负载效应不显着,多级相联时互相影响很小,运用级联的简略办法很简略构成高阶滤波器,而且滤波器的体积小、分量轻、不需求磁屏蔽(由于不运用电感元件);缺陷是:通带计划受有源器材(如集成运算拓展器)的带宽捆绑,需求直流电源供电,牢靠性不如无源滤波器高,在高压、高频、大功率的场合不适用。

3. 滤波器的首要参数
(1)通带增益:滤波器通带内的电压拓展倍数。
(2)特征角频率和特征频率:它只与滤波用的电阻和电容元件的参数有关,通常。关于带通(带阻)滤波器,称为带通(带阻)滤波器的基地角频率或基地频率,是通带(阻带)内电压增益最大(最小)点的频率。
(3)截止角频率和截止频率:它是电压增益下降到(即)时所对应的角频率。有必要留意不用定等于。带通和带阻滤波器有两个,即
(4)通带(阻带)宽度:它是带通(带阻)滤波器的两个之差值,即
(5)等效质量因数:对低通和高通滤波器而言,值等于时滤波器电路电压增益的模与通带增益之比,即;对带通(带阻)滤波器而言,值等于基地角频率与通带(阻带)宽度之比,即

4. 有源滤波器的阶数
有源滤波器传递函数分母中“”的最高“方次”称为滤波器的“阶数”。阶数越高,滤波器幅频特性的过渡带越陡,越挨近志向特性。通常状况下,一阶滤波器过渡带按每十倍频20dB速率衰减;二阶滤波器每十倍频40dB速率衰减。高阶滤波器可由低阶滤波器串接构成。

5. 低通和高通滤波器之间的对偶联络
(1)幅频特性的对偶联络
当低通滤波器和高通滤波器的通带增益、截止频率或别离持往常,两者的幅频特性曲线有关于笔直线对称。
(2)传递函数的对偶联络
将低通滤波器传递函数中的换成,则成为对应的高通滤波器的传递函数。
(3)电路构造上的对偶联络
将低通滤波器中的起滤波效果的电容C换成电阻R,并将起滤波效果的电阻R换成电容C,则低通滤波器转化为对应的高通滤波器。

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