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信號濾波電路

發布時間:2022-07-21 15:08:21

A. 交流信號能用濾波電路濾波嗎最後輸出得到的信號還是交流的嗎

濾波電路有多種多樣的電路,有高通濾波·低通濾波·帶通濾波,還有就是像穩壓電源所用的濾波電路,目的是濾除交流成分。因此讓交流信號通過濾波電路,最後得到的輸出信號是怎樣就要看採用什麼濾波電路了!當然還和輸入信號的頻率有關。

B. 什麼濾波電路

利用電感電容構成的,用以濾出不需要的信號成份的電路,就叫濾波電路

C. 信號濾波器原理

濾波是信號處理中的一個重要概念。濾波分經典濾波和現代濾波。
經典濾波的概念,是根據富立葉分析和變換提出的一個工程概念。根據高等數學理論,任何一個滿足一定條件的信號,都可以被看成是由無限個正弦波疊加而成。換句話說,就是工程信號是不同頻率的正弦波線性疊加而成的,組成信號的不同頻率的正弦波叫做信號的頻率成分或叫做諧波成分。只允許一定頻率范圍內的信號成分正常通過,而阻止另一部分頻率成分通過的電路,叫做經典濾波器或濾波電路。
實際上,任何一個電子系統都具有自己的頻帶寬度(對信號最高頻率的限制),頻率特性反映出了電子系統的這個基本特點。而濾波器,則是根據電路參數對電路頻帶寬度的影響而設計出來的工程應用電路。
用模擬電子電路對模擬信號進行濾波,其基本原理就是利用電路的頻率特性實現對信號中頻率成分的選擇。根據頻率濾波時,是把信號看成是由不同頻率正弦波疊加而成的模擬信號,通過選擇不同的頻率成分來實現信號濾波。
當允許信號中較高頻率的成分通過濾波器時,這種濾波器叫做高通濾波器。
當允許信號中較低頻率的成分通過濾波器時,這種濾波器叫做低通濾波器。
當只允許信號中某個頻率范圍內的成分通過濾波器時,這種濾波器叫做帶通濾波器。
理想濾波器的行為特性通常用幅度-頻率特性圖描述,也叫做濾波器電路的幅頻特性。理想濾波器的幅頻特性如圖所示。圖中,w1和w2叫做濾波器的截止頻率。

濾波器頻率響應特性的幅頻特性圖
對於濾波器,增益幅度不為零的頻率范圍叫做通頻帶,簡稱通帶,增益幅度為零的頻率范圍叫做阻帶。例如對於LP,從-w1當w1之間,叫做LP的通帶,其他頻率部分叫做阻帶。通帶所表示的是能夠通過濾波器而不會產生衰減的信號頻率成分,阻帶所表示的是被濾波器衰減掉的信號頻率成分。通帶內信號所獲得的增益,叫做通帶增益,阻帶中信號所得到的衰減,叫做阻帶衰減。在工程實際中,一般使用dB作為濾波器的幅度增益單位。
低通濾波器
低通濾波器的基本電路特點是,只允許低於截止頻率的信號通過。

(1)一階低通Butterworth濾波電路
下圖a和b是用運算放大器設計的兩種一階Butterworth濾波電路的電路。圖a是反相輸入一階低通濾波器,實際上就是一個積分電路,其分析方法與一階積分電路相同。

基本濾波電路 演示
圖b是同相輸入的一階低通濾波器。根據給定的電路圖可以得到

對濾波器來說,更關心的是正弦穩態是的行為特性,利用拉氏變換與富氏變換的關系,有

下圖是上式RC=2時的幅頻特性和相頻特性波特圖。

RC=2時一階Butterworth低通濾波器的頻率響應特性

(2)二階低通Butterworth濾波電路
下 圖是用運算放大器設計的二階低通Butterworth濾波電路。

二階Butterworth低通濾波電路
直接採用頻域分析方法得到

其中k = 1+R1/R2 。令Q=1/(3-k),w0=1/RC,則可以寫成

其中k相當於同相放大器的電壓放大倍數,叫做濾波器的通帶增益,Q叫做品質因數,w0叫做特徵角頻率。
下圖是二階低通濾波器在RC=2時的波特圖,其中圖a是Q>0.707時的效果,圖b是Q=0.707時的效果,圖c是Q<0.707時的效果。
(a) Q>0.707
(b) Q=0.707
(c)Q<0.707
二階低通濾波器在RC=2時的波特圖
從圖中可以看出,當Q>0.707 或Q<0.707時,通帶邊沿處會出現比較大的不平坦現象。因此,品質因數表明了濾波器通帶的狀態。一般要求Q=0.707。
由此可以得到

這就是二階Butterworth濾波器電壓增益得計算0.707公式。令Q=0.707,得
0.414R2 = 0.707R1
通常把最大增益倍所對應的信號頻率叫做截止頻率,這時濾波器具有3dB的衰減。利用濾波器幅頻特性的概念,可以得到截止頻率w0 =w =1/RC,即
f =1/2pRC

高通濾波器的特點是,只允許高於截止頻率的信號通過。下圖是二階Butterworth高通濾波器電路的理想物理模型。
直接採用頻域分析方法,並令k = 1+R1/R2 ,Q =1/(3-k),w0=1/RC,則可以得到二階Butterworth高通濾波電路的傳遞函數為
二階Butterworth高通濾波電路 演示
高通濾波器

考慮正弦穩態條件下,s=jw,得

二階BButterworth高通濾波器在頻率響應特性與低通濾波器相似,當Q>0.707或Q<0.707時,通帶邊沿處會出現不平坦現象。有關根據品質因數Q計算電路電阻參數R1 和R2的方法與二階低通濾波器的計算相同。
同樣,利用濾波器幅頻特性的概念,可以得到截止頻率w0 =w =1/RC,即 f =1/2pRC

D. 什麼是濾波電路

整流電路雖然可以把交流電變換為直流電,但負載上的直流電壓卻是脈動的,它版的大小每時每刻都權在變化著,不能滿足電子電路和無線電裝置對電源的要求。整流後的脈動直流電壓屬於非正弦周期信號,可以把它分解為直流成分(它的平均值)和各種不同頻率的正弦交流成分。顯然,為了得到波形平滑的直流電,應盡量降低輸出電壓中的交流成分,同時又要盡量保留其中的直流成分,使輸出電壓接近理想的直流電壓,用於完成這一任務的電路稱為濾波電路。

電容和電感都是基本的濾波元件,利用它們在二極體導通時儲存一部分能量,然後再逐漸釋放出來,從而得到比較平滑的波形。

E. 濾波電路有哪幾種

濾波電路常用於濾去整流輸出電壓中的紋波,一般由電抗元件組成,如在負載電阻兩端並聯電容器C,或與負載串聯電感器L,以及由電容,電感組成而成的各種復式濾波電路。

濾波是信號處理中的一個重要概念。濾波分經典濾波和現代濾波。

經典濾波的概念,是根據傅里葉分析和變換提出的一個工程概念。根據高等數學理論,任何一個滿足一定條件的信號,都可以被看成是由無限個正弦波疊加而成。換句話說,就是工程信號是不同頻率的正弦波線性疊加而成的,組成信號的不同頻率的正弦波叫做信號的頻率成分或叫做諧波成分。只允許一定頻率范圍內的信號成分正常通過,而阻止另一部分頻率成分通過的電路,叫做經典濾波器或濾波電路。
無源濾波電路
無源濾波電路的結構簡單,易於設計,但它的通帶放大倍數及其截止頻率都隨負載而變化,因而不適用於信號處理要求高的場合。無源濾波電路通常用在功率電路中,比如直流電源整流後的濾波,或者大電流負載時採用LC(電感、電容)電路濾波。

有源濾波電路
有源濾波電路的負載不影響濾波特性,因此常用於信號處理要求高的場合。有源濾波電路一般由RC網路和集成運放組成,因而必須在合適的直流電源供電的情況下才能使用,同時還可以進行放大。但電路的組成和設計也較復雜。有源濾波電路不適用於高電壓大電流的場合,只適用於信號處理。

根據濾波器的特點可知,它的電壓放大倍數的幅頻特性可以准確地描述該電路屬於低通、高通、帶通還是帶阻濾波器,因而如果能定性分析出通帶和阻帶在哪一個頻段,就可以確定濾波器的類型。

識別濾波器的方法是:若信號頻率趨於零時有確定的電壓放大倍數,且信號頻率趨於無窮大時電壓放大倍數趨於零,則為低通濾波器;反之,若信號頻率趨於無窮大時有確定的電壓放大倍數,且信號頻率趨於零時電壓放大倍數趨於零,則為高通濾波器;若信號頻率趨於零和無窮大時電壓放大倍數均趨於零,則為帶通濾波器;反之,若信號頻率趨於零和無窮大時電壓放大倍數具有相同的確定值,且在某一頻率范圍內電壓放大倍數趨於零,則為帶阻濾波器。

F. 濾波電路的作用是什麼常用的濾波電路有哪些

1、功能:濾波器是具有頻率選擇作用的電路或運算處理系統,具有濾除雜訊和分離各種不同信號的功能。2、類型:按處理信號形式分:模擬濾波器和數字濾波器按功能分:低通、高通、帶通、帶阻按電路組成分:LC無源、RC無源、由特殊元件構成的無源濾波器、RC有源濾波器按傳遞函數的微分方程階數分:一階、二階、高階 二、模擬濾波器的傳遞函數與頻率特性(一)模擬濾波器的傳遞函數模擬濾波電路的特性可由傳遞函數來描述。傳遞函數是輸出與輸入信號電壓或電流拉氏變換之比。經分析,任意個互相隔離的線性網路級聯後,總的傳遞函數等於各網路傳遞函數的乘積。

G. 濾波電路的作用是什麼常用的濾波電路有哪些舉例說明.

濾波的概念就是根據傅里葉分析和變換提出的一個工程概念.電信號是不同頻率的正專弦波線性疊加而成屬的,組成信號的不同頻率的正弦波叫做信號的頻率成分或叫做諧波成分.只允許一定頻率范圍內的信號成分正常通過,而阻止另一部分頻率成分通過的電路,叫做濾波電路
大致分為有源濾波和無源濾波:
1:無源濾波電路的結構簡單,易於設計,但它的通帶放大倍數及其截止頻率都隨負載而變化,因而不適用於信號處理要求高的場合.無源濾波電路通常用在功率電路中,比如直流電源整流後的濾波,或者大電流負載時採用LC(電感、電容)電路濾波.
2:有源濾波電路的負載不影響濾波特性,因此常用於信號處理要求高的場合.有源濾波電路一般由RC網路和集成運放組成,因而必須在合適的直流電源供電的情況下才能使用,同時還可以進行放大.但電路的組成和設計也較復雜.有源濾波電路不適用於高電壓大電流的場合,只適用於信號處理.

H. 視頻信號濾波電路

機芯輸出的視頻信號應該說雜訊不算大,這個濾波電路的重要功能就是抑制機芯輸出的視頻信號在傳輸過程中混入的干擾,所以應該是靠近下一級電路一側好些,這樣在經過傳輸之後的信號會被濾波去除。

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