一文读懂@@:常见低通@@、高通@@、带通@@三种滤波器@@的工作原理@@

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滤波器@@

滤波器@@是对波进行过滤的器件@@,是一种让某一频带内信号通过@@,同时@@又阻止这一@@频带外@@信号通过的电路@@。

滤波器@@主要有低通滤波器@@@@@@、高通@@滤波器@@@@和带通@@滤波器@@@@三种@@,按照电路工作原理又可分为无源和有源滤波器@@两大类@@。今天@@,小编主要对低通@@、高通@@还有带通@@三种滤波器@@做以下简单的介绍@@,希望电子爱好者的朋友们看完有一点小小的收获@@。

低通滤波器@@@@

电感阻止高频信号通过而允许低频信号通过@@,电容的特性却相反@@。信号能够通过电感的滤波器@@@@、或者通过电容连接到地的滤波器@@对于低频信号的衰减要比高频信号小@@,称为低通滤波器@@@@@@。

低通滤波器@@@@原理很简单@@,它就是利用电容通高频阻低频@@、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@@;对于需要放行的低频@@,利用电容高阻@@、电感低阻的特点让它通过@@。

最简单的低通滤波器@@@@由电阻和电容金宝@@博@@手机登录@@@@ 构成@@,如下图@@。该低通滤波器@@@@的作用是让低于转折频率@@f。的低频段信号通过@@, 而将高于转折频率@@f。的信号去掉@@。

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这一@@低通滤波器@@@@的工作原理是这样@@:当@@输入信号@@Vin中频率低于转折频率@@f。的信号加到电路中时@@@@,由于@@C的容抗很大而无分流作用@@,所以这一@@低频信号经@@R输出@@。当@@Vin中频率高于转折频率@@f。时@@,因@@C的容抗已很小@@@@,故通过@@R的高频信号由@@C分流到地而无输出@@@@,达到低通的目的@@。这一@@RC低通滤波器@@@@的转折频率@@f。由下式决定@@:

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低通滤波器@@@@除这种@@RC电路外@@@@,还可以是@@LC等电路形式@@。

高通@@滤波器@@@@

最简单的高通@@滤波器@@@@是@@“一阶高通@@滤波器@@@@@@”,它的的特性一般用一阶线性微分方程表示@@,它的左边与一阶低通滤波器@@@@完全相同@@,仅右边是激励源的导数而不是激励源本身@@。当@@较低的频率通过该系统时@@@@,没有或几乎没有什么输出@@@@,而当@@较高的频率通过该系统时@@@@,将会受到较小的衰减@@。

实际上@@,对于极高的频率而言@@,电容器@@相当@@于@@“短路@@”一样@@,这些频率@@,基本上都可以在电阻两端获得输出@@@@。换言之@@,这个系统适宜于通过高频率而对低频率有较大的阻碍作用@@,是一个最简单的@@“高通@@滤波器@@@@”,如下图@@。

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这一@@电路的工作原理是这样@@:当@@频率低于@@f。的信号输入这一@@滤波器@@时@@@@,由于@@C1的容抗很大而受到阻止@@,输出@@减小@@,且频率愈低输出@@愈小@@。当@@频率高于@@f。的信号输入这一@@滤波器@@时@@@@,由于@@C1容抗已很小@@,故对信号无衰减作用@@,这样该滤波器@@具有让高频信号通过@@,阻止低频信号的作用@@。这一@@电路的转折频率@@f。由下式决定@@:

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高通@@滤波器@@@@除可以用金宝@@博@@手机登录@@@@ 外@@,还可以用@@LC构成@@。

带通@@滤波器@@@@

带通@@滤波器@@@@是一种仅允许特定频率通过@@,同时@@对其余频率的信号进行有效抑制的电路@@。由于@@它对信号具有选择性@@,故而被广泛地应用现在电子设计中@@。比如@@RLC振荡回路就是一个模拟带通@@滤波器@@@@@@。带通@@滤波器@@@@是指能通过某一频率范围内的频率分量@@、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器@@@@,与带阻@@滤波器@@的概念相对@@。

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一个理想的带通@@滤波器@@@@应该有一个完全平坦的通带@@,在通带内没有放大或者衰减@@。实际上@@,并不存在理想的带通@@滤波器@@@@@@。滤波器@@并不能够将期望频率范围外@@的所有频率完全衰减掉@@,尤其是在所要的通带外@@还有一个被衰减但是没有被隔离的范围@@。这通常@@称为滤波器@@的滚降现象@@,并且使用每十倍频的衰减幅度的@@dB数来表示@@。

通常@@,滤波器@@的设计尽量保证滚降范围越窄越好@@,这样滤波器@@的性能就与设计更加接近@@。然而@@,随着滚降范围越来越小@@,通带就变得不再平坦@@,开始出现@@“波纹@@”。这种现象在通带的边缘处尤其明显@@,这种效应称为吉布斯现象@@。

以上是三种常见的滤波器@@的简单介绍@@,其实滤波器@@的种类多种多样@@,在这里我们就不一一介绍了@@,后期有机会我们再对其他滤波器@@再做详细说明@@。

来源@@:电子产品世界@@

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