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低通滤电路

发布时间:2025-01-25 08:18:43

A. RC低通,高通滤波电路的基本工作原理

在基本的RC滤波电路中:C做输出端就是低通滤波器,R做输出就是高通滤波器

基本原理是,当电容和电阻串联时,

若电源为直流电(f=0 ),由于电容的隔直作用,故只有电容两端有电压,而电阻两端的电压为0,

若电源为交流电(f>0 ),电容导通,频率越高导通阻抗越小,因而高通,

考虑一个连续的过程,

当电源频率由0变大时,电容两端电压由大变小,因而低通,

而在高通电路中,电阻两端的电压由0慢慢变大,因而高通。

(1)低通滤电路扩展阅读:

高通滤波器,又称低截止滤波器、低阻滤波器,允许高于某一截频的频率通过,而大大衰减较低频率的一种滤波器 。它去掉了信号中不必要的低频成分或者说去掉了低频干扰。

(1)按照所采用的器件不同分类有源高通滤波器、无源高通滤波器。

无源高通滤波器: 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。

有源高通滤波器: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。

(2)按照滤波器的数学特性分为一阶高通滤波器、二阶高通滤波器等。

以上两种分类方法相互独立。有源高通滤波器更为常见,如一阶有源高通滤波器、二阶有源高通滤波器等。

B. 低通滤波器原理及电路图

LC低通滤波器原理

原理很简单,它就是利用电容同高频阻低频,电感通低频阻高频的原理.
对于需要截止的高频,利用电容吸收电感、阻碍的方法不使它通过,对于需要的低频,利用电容高阻、电感低阻的特点是它通过。
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LC串联无源滤波器的原理是什么

任何电流都有短路特性:什么地方阻小,该电流就向什么地方流动。
串联谐振是L、C在某次频率电流时,发生的谐振:此时,L、C串联回路对该次电流的阻抗为零(感抗大小等于容抗大小,且方向相反),对该次电流短路(理论上),这时该次谐波电流几乎都从此处流过,这就是无源滤波的原理。
但是,我认为说无源滤波这个说法不太准确,因为这并不是滤波,而是给有害的谐波提供一个短路通道,在这个通道中,只在本身的直流电阻上消耗一些谐波能量,大部分还都在谐波源和此L、C短路通道中流动。
由于感抗和容抗近似相等,所以在L、C两端的电压降是很小的,理论上可以认为是零。
但是单独在L或C上,其电压是非常高的,这就是谐振电压。
在电力网中,这个谐振电压造成电力设备损坏的例子比比皆是,就是造成电力网解列、崩溃瓦解的例子也不在少数。
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关于RC滤波器
高通滤波器,在输出端(R上)的电压是输入电压的0.707,相位移超前1/4派. 对应的低通滤波器在输出端(C上)的电压是输入电压的0.707,相位移之后1/4派,就这样一个电路,我不明白从哪里体现了滤波呢?按概念,滤波是只让低频信号通过的或者只让高频信号通过啊?但是计算得出的输入输出的关系哪里说明了滤波的作用呢?

这个问题就好像你设立了一个0.707米的障碍,如果一个人能跳过0.707米,他就过去了,要是不能跳过去呢?就过不去,这样你就把人能跳的高度分开了啊!
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RC滤波器是最简单的无源滤波器之一,属于"L"型滤波器

通过调整电路中的RC值可以达到需要的通频带,

但在通频带内平坦特性不很好.
(我ps:这里可以想想LC与RC滤波器其实本质是一样的,只是在把R变为L的时候,对电流的电阻变了,所以RC滤波器的平坦特性没LC滤波器的好)

低通滤波器电路图

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