网络滤波器

   2024-03-11 互联网700
核心提示:  (1)按所处理的信号分为模拟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

  (1)按所处理的信号分为模拟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:它允许信号中的低频或直流分量通过,抑制高频分量或干扰和噪声。

  高通滤波器:它允许信号中的高频分量通过,抑制低频或直流分量。

  带通滤波器:它允许一定频段的信号通过,抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声。

  带阻滤波器:它抑制一定频段内的信号,允许该频段以外的信号通过。

  (3)按所采用的元器件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)组成的滤波器,它是利用电容和电感元件的电抗随频率的变化而变化的原理构成的。这类滤波器的优点是:电路比较简单,不需要直流电源供电,可靠性高;缺点是:通带内的信号有能量损耗,负载效应比较明显,使用电感元件时容易引起电磁感应,当电感L较大时滤波器的体积和重量都比较大,在低频域不适用。

  有源滤波器:由无源元件(一般用R和C)和有源器件(如集成运算放大器)组成。这类滤波器的优点是:通带内的信号不仅没有能量损耗,而且还可以放大,负载效应不明显,多级相联时相互影响很小,利用级联的简单方法很容易构成高阶滤波器,并且滤波器的体积小、重量轻、不需要磁屏蔽(由于不使用电感元件);缺点是:通带范围受有源器件(如集成运算放大器)的带宽限制,需要直流电源供电,可靠性不如无源滤波器高,在高压、高频、大功率的场合不适用。>主要参数

  (1)通带增益A0:滤波器通带内的电压放大倍数。

  (2)特征角频率和特征频率fn:它只与滤波用的电阻和电容元件的参数有关,通常对于带通(带阻)滤波器,称为带通(带阻)滤波器的中心角频率或中心频率f0,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f0:它是电压增益下降到(即)时所对应的角频率。必须注意不一定等于。带通和带阻滤波器有两个。

  (4)通带(阻带)宽度BW:它是带通(带阻)滤波器的两个之差值。

  (5)等效品质因数Q:对低通和高通滤波器而言,Q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,Q值等于中心角频率与通带(阻带)宽度BW之比。>阶数   有源滤波器传递函数分母中“S”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,越接近理想特性。一般情况下,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组成。低通和高通滤波器之间的对偶关系

  (1)幅频特性的对偶关系

  当低通滤波器和高通滤波器的通带增益A0、截止频率或f0分别相等时,两者的幅频特性曲线相对于垂直线f=f0对称。

  (2)传递函数的对偶关系

  将低通滤波器传递函数中的S换成1/S,则变成对应的高通滤波器的传递函数。

  (3)电路结构上的对偶关系

  将低通滤波器中的起滤波作用的电容C换成电阻R,并将起滤波作用的电阻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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