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滤波器根柢常识

2017-03-31 20:10分类:电工考证知识 阅读:

  1、滤波器的功用和类型
功用:滤波器是具有频率挑选效果的电路或运算处理体系,具有滤除噪声和别离各种纷歧样信号的功用。
2、滤波电路的分类
1. 按信号性质分类仿照滤波器和数字滤波器
2. 按所用元件分类无源滤波器和有源滤波器
3. 按电路功用分类: 低通滤波器;高通滤波器;带通滤波器;带阻滤波器
4. 按阶数分类: 一阶,二阶 … 高阶
5. 按输出波形的迫临分类: 巴特沃斯迫临,切比雪夫迫临,贝赛尔迫临
无源滤波器由无源元件R、L、C构成。
3、缺陷
1. 带负载才调差。当RL改动时,输出信号的幅值将随之改动,滤波特性也随之改动。
2. 无拓宽效果。由于R及C上有信号压降,使输出信号幅值降低。
3. 过渡带较宽,幅频特性不志向,边际不陡。
有源滤波器由有源器材集成运放和无源元件R、C构成。
4、利益:
1.运放本身对RC网络影响小
2. 有源滤波电路中可加电压串联负反响,使输入电阻高、输出电阻低,输入输出之间具有超卓的隔绝。只需把几个低阶滤波电路串起来就可构成高阶滤波电路,无需思考级间影响。
3. 除滤波外,还可拓宽信号,拓宽倍数简略调度。
缺陷:
1. 不宜用于高频。由于通用型集成运放的带宽通常较窄。通常运用频率在几千赫以下。
2. 不宜在高电压、大电流状况下运用。
3. 牢靠性较差。
4. 运用时需外接直流电源。
5、种波器的幅频特性


6、滤波器输出波形迫临
(一)巴特沃斯迫临
幅频特性在通带内最为平整,而且单调改动。但斜率较差其幅频特性为,阶跃照料有过冲。
(二)切比雪夫迫临
容许通带内有必定的不坚决量△Kp,衰减斜率较陡。
(三)贝赛尔迫临
首要偏重于相频特性,其根柢准则是使通带内相频特性线性度最高,群时延函数最挨近于常量,然后使相频特性致使的相位失真最小。阶跃照料过冲小,但幅频曲线的降低陡度较差。
7、滤波器的首要特性方针
1、特征频率:
①通带截频fp=wp/(2)为通带与过渡带距离点的频率,在该点信号增益降低到一自个为规矩的下限。
②阻带截频fr=wr/(2)为阻带与过渡带距离点的频率,在该点信号衰耗(增益的倒数)降低到一人为规矩的下限。
③起色频率fc=wc/(2)为信号功率衰减到1/2(约3dB)时的频率,在很多状况下,常以fc作为通带或阻带截频。
④固有频率f0=w0/(2) 为电路没有损耗时,滤波器的谐振频率,凌乱电路通常有多个固有频率。
2、增益与衰耗
滤波器在通带内的增益并十分数。
①对低通滤波器通带增益Kp通常指w=0时的增益;高通指w→∞时的增益;带公例指基地频率处的增益。
②对带阻滤波器,应给出阻带衰耗,衰耗界说为增益的倒数。
③通带增益改动量△Kp指通带内各点增益的最大改动量,假定△Kp以dB为单位,则指增益dB值的改动量。
3、阻尼系数与质量因数
阻尼系数是表征滤波器对角频率为w0信号的阻尼效果,是滤波器中标明能量衰耗的一项方针。
阻尼系数的倒数称为质量因数,是评估带通与带阻滤波器频率挑选特性的一个首要方针,Q= w0/△w。式中的△w为带通或带阻滤波器的3dB带宽,w0为基地频率,在很多状况下基地频率与固有频率持平。
4、活络度
滤波电路由很多元件构成,每个元件参数值的改动都会影响滤波器的功用。滤波器某一功用方针y对某一元件参数x改动的活络度记作Sxy,界说为:Sxy=(dy/y)/(dx/x)。
该活络度与丈量仪器或电路体系活络度不是一个概念,该活络度越小,象征着电路容错才调越强,安稳性也越高。
5、群时延函数
为确保输出信号失真度不跨过容许计划,对其相频特性∮(w)也应提出必定恳求。在滤波器计划中,常用群时延函数d∮(w)/dw评估信号经滤波后相位失真程度。群时延函数d∮(w)/dw越挨近常数,信号相位失真越小。

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