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滤波器电路(带阻滤波器)

     2023-03-24 20:34:37     44
8分钟前

今天给各位分享滤波器电路的知识,其中也会对带阻滤波器进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!

滤波电路有哪几种

常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和π形滤波电路三种。

常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。若滤波电路元件仅由无源元件(电阻、电容、电感)组成,则称为无源滤波电路。无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。若滤波电路不仅由无源元件,还由有源元件(双极型管、单极型管、集成运放)组成,则称为有源滤波电路。有源滤波的主要形式是有源RC滤波,也被称作电子滤波器。

滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波,一般由电抗元件组成,如在负载电阻两端并联电容器C,或与负载串联电感器L,以及由电容,电感组成而成的各种复式滤波电路。

滤波是信号处理中的一个重要概念。滤波分经典滤波和现代滤波。

当流过电感的电流变化时,电感线圈中产生的感应电动势将阻止电流的变化。当通过电感线圈的电流增大时,电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反,阻止电流的增加,同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中;当通过电感线圈的电流减小时,自感电动势与电流方向相同,阻止电流的减小,同时释放出存储的能量,以补偿电流的减小。因此经电感滤波后,不但负载电流及电压的脉动减小,波形变得平滑,而且整流二极管的导通角增大。

经典滤波的概念,是根据傅里叶分析和变换提出的一个工程概念。根据高等数学理论,任何一个满足一定条件的信号,都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。换句话说,就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的,组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。只允许一定频率范围内的信号成分正常通过,而阻止另一部分频率成分通过的电路,叫做经典滤波器或滤波电路。

滤波电路的作用是什么

滤波电路作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分,保留其直流成分,使输出电压纹波系数降低,波形变得比较平滑。

滤波电路四种基本类型

滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器四种基本类型,

1、理想低通滤波器允许低频信号无损耗地通过滤波器,当信号频率超过截止频率后,信号的衰减为无穷大。

2、理想高通滤波器与理想低通滤波器正好相反,允许高频信号无损耗地通过滤波器,当信号频率低于截止频率后,信号的衰减为无穷大。

3、理想带通滤波器允许某一频带内的信号无损耗地通过滤波器,频带外的信号衰减为无穷大。

理想带阻滤波器

4、理想带阻滤波器让某一频带内的信号衰减为无穷大,频带外的信号无损耗地通过滤波器。

理想带阻滤波器

   电路分类可以分为无源滤波和有源滤波两大类。如果滤波电路元件只是由无源元件,称为无源滤波电路。无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。若滤波电路不仅由无源元件,还有源元件(双极型管、单极型管、集成运放)组成,称为有源滤波电路。有源滤波的主要形式是有源RC滤波,也被称作电子滤波器。

分析滤波电路的原理

工作原理如下:当整流电路输出脉动直流电压时,负载电流将随着增加或减少。当负载电流增加时,电感线圈中将产生与电流方向相反的感应电动势,力图阻止电流的增加。

而当负载电流减少时,电感线圈中将产生与电流方向相同的感应电动势,使得负载电流的脉动程度减少了,在负载上也就可以得到一个较平滑的直流输出电压,电感量越大,滤波效果越好。

(1)常见的滤波电路有电容滤波器、电感滤波器、复式滤波器三种。按整流电路不同,滤波电路可分为半波整流电容滤波电路、全波整流电容滤波电路、桥式整流电容滤波电路、全波整流电感滤波电路、桥式整流电感滤波电路、LC-Ⅰ型滤波电路、LC-Ⅱ型滤波电路等多种。

(2)电容滤波就是在整流电路之后与负载并联一个容量较大的电容。由于电容的充放电作用以及电容两端电压的存在,使得整流电路输出电压UL的脉动程度大为减弱,波形近于平滑,起到了滤波的作用。

桥式整流电容滤波输出电压波形(实际为滤波后的输出波形)。在这种电容滤波电路中,电容的容量越大或负载电阻越大,电容放电就越慢,输出电压也就越平滑。

(3)电感滤波就是在整流电路输出端和负载之间串入一个电感线圈,它是利用电感的直流电阻小、交流电阻大(即隔交通直)的特性进行滤波的。

(4)复式滤波器是由电感和电容或电阻和电容组合起来的滤波器,工作原理与电容滤波器和电感滤波器相同,只不过是经过两次以上的滤波。

使得输出波形更加平滑,负载上得到近乎于干电池电源电压的效果。LC-Ⅰ型滤波器、LC-Ⅱ型滤波器都是复式滤波器。

滤波器的工作原理和作用是什么

1.基本原则滤波器由电感和电容组成的低通滤波电路构成,允许有用信号的电流通过,衰减较高频率的干扰信号。因为有两种干扰信号:差模和共模,所以滤波器应该衰减这两种干扰。有三个基本原则:(1)利用电容器高频低频隔离的特性,将火线和零线的高频干扰电流引入地线(共模),或将火线的高频干扰电流引入零线(差模);(2)利用电感的阻抗特性将高频干扰电流反射回干扰源;(3)利用干扰抑制铁氧体可以吸收某一频段的干扰信号并转化为热量的特性,可以根据干扰信号的频段,将合适的干扰抑制铁氧体磁环和磁珠直接套在待滤波的电缆上。过滤器形状2.过滤的概念滤波器是信号处理中的一个重要概念。滤波电路的作用是尽可能减小脉动DC电压的交流分量,保持其DC分量,降低输出电压的纹波系数,使波形更加平滑。滤波前后的波形一般来说,过滤可以分为古典过滤和现代过滤。经典滤波是基于傅立叶分析和变换的工程概念。根据高等数学的理论,任何满足一定条件的信号都可以看作是无限个正弦波的叠加。换句话说,工程信号是不同频率的正弦波的线性叠加,组成信号的不同频率的正弦波称为信号的频率分量或谐波分量。只允许某一频率范围内的信号分量正常通过,而阻止其他频率分量通过的电路称为经典滤波器或滤波电路。滤波时域和频域图在经典滤波和现代滤波中,滤波器模型其实是一样的(硬件滤波器并没有太大的进步),但是现代滤波也加入了很多数字滤波的概念。3.主要参数带宽:指需要通过的频谱宽度,BW=(f2-f1)。F1和f2基于中心频率f0处的插入损耗。通带波纹:通带中插入损耗随频率的变化。1dB带宽内的带内波动为1dB。纹波:指在1dB或3dB带宽(截止频率)范围内,以损耗平均曲线为基础,插入损耗随频率波动的峰值。延迟(Td):指信号通过滤波器所需的时间,在数值上是传输相位函数对角频率的导数,即Td=df/dv。带内相位线性度:该指标表示滤波器在通带中引入传输信号的相位失真幅度。根据线性相位响应函数设计的滤波器具有良好的相位线性度。插入损耗:由于滤波器的引入导致电路中原始信号的衰减,表现为中心或截止频率处的损耗。如果需要全频带插入损耗,就要强调。回波损耗:端口信号输入功率与入射功率之比的分贝数(dB),也等于20Log10ρ,其中ρ为电压反射系数。当输入功率被端口完全吸收时,回波损耗为无穷大。中心频率:滤波器通带的频率f0一般取为f0=(f1+f2)/2,f1和f2为带通或带阻滤波器左右相对减少1dB或3dB的边缘频率点。窄带滤波器通常以插入损耗最小点为中心频率来计算通带带宽。截止频率:指低通滤波器通带的右频点,高通滤波器通带的左频点。一般用相对损耗点1dB或3dB来定义。相对损耗的参考标准是:低通基于DC处的插入损耗,高通基于无寄生阻带的高通带频率处的插入损耗。带内驻波比(VSWR):衡量滤波器通带内信号与传输是否匹配良好的重要指标。理想VSWR=1:1,不匹配时VSWR1。对于一个实际的滤波器,VSWR1),KxdB=BWxdB/BW3dB,(x可以是40dB,30dB,20dB等。)都满足了。滤波器的阶数越多,矩形越高——也就是说,k越接近理想值1,就越难制作。4.作用(1)分离有用信号和噪声,提高信号的抗干扰性和信噪比;(2)滤除不感兴趣的频率成分,提高分析精度;(3)从复杂的频率分量中分离出单个频率分量。过滤器形状图5过滤器形状使用滤波器用于改善电源质量,提高电路的线性度,减少各种杂波、非线性失真干扰和谐波干扰。对于武器系统,使用过滤器的地方有:(1)除了安装在主配电系统和配电系统上的电力滤波器外,还应在进入设备的电源上安装滤波器。更好度使用线对线滤波器,而不是线对地滤波器。(2)对脉冲干扰和瞬态干扰敏感的设备,当采用隔离变压器供电时,应在负端装设滤波器。(3)向含有电爆炸装置的武器系统供电时,应加装滤波器。必要时,电爆炸装置的引线还应装有滤波器。(4)在每个子系统或设备之间的接口处,应有一个滤波器来抑制干扰,保证兼容性。(5)对于设备和子系统的控制信号,应在输入和输出端增加滤波器或旁路电容。本文概述了该过滤器的原理、过滤概念、参数、功能及注意事项。过滤器有很多种,每种过滤器都有不同的性能特征。因此,在选择滤网时,通常需要综合考虑客户的实际使用环境及其性能要求,才能做出正确、有效、可靠的选择。

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关键词: 滤波器 电路 信号