濾波器的功用

PAGEPAGE1濾波器的功用濾波器的功用即是容許某一有些頻率的信號(hào)順暢的經(jīng)過(guò)，而別的一有些頻率的信號(hào)則遭到較大的按捺，它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)選頻電路。濾波器中，把信號(hào)能夠經(jīng)過(guò)的頻率方案，稱(chēng)為通頻帶或通帶；反之，信號(hào)遭到很大衰減或徹底被按捺的頻率方案稱(chēng)為阻帶；通帶和阻帶之間的分界頻率稱(chēng)為截止頻率；志向?yàn)V波器在通帶內(nèi)的電壓增益為常數(shù)，在阻帶內(nèi)的電壓增益為零；實(shí)習(xí)濾波器的通帶和阻帶之間存在必定頻率方案的過(guò)渡帶。2．濾波器的分類(lèi)(1）按地址理的信號(hào)分為仿照濾波器和數(shù)字濾波器兩種。(2）按所經(jīng)過(guò)信號(hào)的頻段分為低通、高通、帶通和帶阻濾波器四種。低通濾波器：它容許信號(hào)中的低頻或直流分量經(jīng)過(guò)，按捺高頻分量或煩擾和噪聲。高通濾波器：它容許信號(hào)中的高頻分量經(jīng)過(guò)，按捺低頻或直流分量。帶通濾波器：它容許必定頻段的信號(hào)經(jīng)過(guò)，按捺低于或高于該頻段的信號(hào)、煩擾和噪聲。帶阻濾波器：它按捺必定頻段內(nèi)的信號(hào)，容許當(dāng)頻段以外的信號(hào)經(jīng)過(guò)。(3）按所選用的元器材分為無(wú)源和有源濾波器兩種。無(wú)源濾波器：僅由無(wú)源元件(R、L和C)構(gòu)成的濾波器，它是運(yùn)用電容和電感元件的電抗隨頻率的改動(dòng)而改動(dòng)的原理構(gòu)成的。這類(lèi)濾波器的利益是：電路比照簡(jiǎn)略，不需求直流電源供電，牢靠性高；缺陷是：通帶內(nèi)的信號(hào)有能量損耗，負(fù)載效應(yīng)比照顯著，運(yùn)用電感元件時(shí)簡(jiǎn)略致使電磁感應(yīng)，當(dāng)電感L較大時(shí)濾波器的體積和分量都比照大，在低頻域不適用。有源濾波器：由無(wú)源元件(通常用R和C)和有源器材(如集成運(yùn)算拓寬器）構(gòu)成。這類(lèi)濾波器的利益是：通帶內(nèi)的信號(hào)不只沒(méi)有能量損耗，并且還能夠拓寬，負(fù)載效應(yīng)不顯著，多級(jí)相聯(lián)時(shí)互相影響很小，運(yùn)用級(jí)聯(lián)的簡(jiǎn)略辦法很簡(jiǎn)略構(gòu)成高階濾波器，并且濾波器的體積小、分量輕、不需求磁屏蔽(由于不運(yùn)用電感元件）；缺陷是：通帶方案受有源器材(如集成運(yùn)算拓寬器）的帶寬捆綁，需求直流電源供電，牢靠性不如無(wú)源濾波器高，在高壓、高頻、大功率的場(chǎng)合不適用。3.濾波器的首要參數(shù)(1）通帶增益A0：濾波器通帶內(nèi)的電壓拓寬倍數(shù)。(2)特征角頻率和特征頻率fn：它只與濾波用的電阻和電容元件的參數(shù)有關(guān)，通常關(guān)于帶通(帶阻）濾波器，稱(chēng)為帶通(帶阻）濾波器的基地角頻率或基地頻率f0，是通帶(阻帶）內(nèi)電壓增益最大(最?。c(diǎn)的頻率。(3)截止角頻率和截止頻率f0：它是電壓增益降低到(即)時(shí)所對(duì)應(yīng)的角頻率。有必要留神不必定等于。帶通和帶阻濾波器有兩個(gè)，即和。(4）通帶(阻帶)寬度BW：它是帶通(帶阻)濾波器的兩個(gè)之差值，即。(5)等效質(zhì)量因數(shù)Q：對(duì)低通和高通濾波器而言,Q值等于時(shí)濾波器電路電壓增益的模與通帶增益之比，即；對(duì)帶通(帶阻）濾波器而言,Q值等于基地角頻率與通帶(阻帶）寬度BW之比，即。4.有源濾波器的階數(shù)有源濾波器傳遞函數(shù)分母中S的最高方次稱(chēng)為濾波器的階數(shù)。階數(shù)越高，濾波器幅頻特性的過(guò)渡帶越陡，越挨近志向特性。通常狀況下，一階濾波器過(guò)渡帶按每十倍頻20dB速率衰減；二階濾波器每十倍頻40dB速率衰減。高階濾波器可由低階濾波器串接構(gòu)成。5.低通和高通濾波器之間的對(duì)偶聯(lián)絡(luò)(1）幅頻特性的對(duì)偶聯(lián)絡(luò)當(dāng)?shù)屯V波器和高通濾波器的通帶增益A0、截止頻率或f0別離持往常，兩者的幅頻特性曲線(xiàn)有關(guān)于筆直線(xiàn)f=f0對(duì)稱(chēng)。(2）傳遞函數(shù)的對(duì)偶聯(lián)絡(luò)將低通濾波器傳遞函數(shù)中的S換成1/S，則成為對(duì)應(yīng)的高通濾波器的傳遞函數(shù)。