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一文读懂:常见低通、高通、带通三种滤波器的工作原理

滤波器

滤波器是过滤波器的装置,是一种电路,允许某个频带内信号通过,同时防止该频带外信号通过。

滤波器主要有三种:低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。根据电路工作原理,可分为无源滤波器和有源滤波器。今天,小编主要介绍三种滤波器:低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。我希望电子爱好者的朋友们看完后能有一点收获。

低通滤波器

电感阻止高频信号通过,允许低频信号通过,但电容的特性相反。低频信号的衰减小于高频信号,称为低通滤波器。

低通滤波器的原理非常简单,即使用电容器高频阻低频、电感器低频阻高频的原理。对于需要截止日期的高频,使用电容器吸收电感和阻塞;对于需要释放的低频,使用电容器高电阻和电感器低电阻。

最简单的低通滤波器由电阻和电容元件组成,如下图所示。低通滤波器的功能是使低于转弯频率f。低频段信号通过,高于转折频率f。去掉信号。

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当输入信号时,这种低通滤波器的工作原理是这样的Vin中频低于转折频率f。当信号添加到电路中时,因为C容抗很大,没有分流,所以这个低频信号通过R输出。当Vin中频率高于转折频率f。时,因C容抗很小,所以通过R高频信号由C分流到地而无输出,达到低通的目的。RC低通滤波器的转折频率f。以下决定:

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除此之外,低通滤波器RC电路外,还可以LC等电路形式。

高通滤波器

最简单的高通滤波器是一级高通滤波器。它的特点通常用一级线性微分方程表示。它的左边与一级低通滤波器完全相同,只有右边是激励源的导数,而不是激励源本身。当低频通过系统时,没有或几乎没有输出,当高频通过系统时,衰减较小。

事实上,对于非常高的频率,电容器相当于短路,这些频率基本上可以在电阻的两端获得输出。换句话说,该系统适用于高频阻碍低频,是最简单的高通滤波器,如下图所示。

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当频率低于时,该电路的工作原理如下:f。当信号输入滤波器时,因为C1.容抗大,阻止,输出减少,频率越低,输出越小。当频率高于时f。当信号输入滤波器时,因为C1容抗已经很小了,所以对信号没有衰减,所以滤波器可以让高频信号通过,防止低频信号。该电路的转弯频率f。以下决定:

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除了元件,高通滤波器也可以使用LC构成。

带通滤波器

带式滤波器是一种只允许特定频率通过并有效抑制其他频率信号的电路。由于其对信号的选择性,它在电子设计中得到了广泛的应用。RLC振荡电路是模拟带式滤波器。带式滤波器是指与带阻滤波器的概念相对的滤波器,它可以通过一定频率范围内的频率重量衰减到极低水平。

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一个理想的带式滤波器应该有一个完全平坦的带式滤波器,在带式滤波器中没有放大或衰减。事实上,没有理想的带式滤波器。滤波器不能完全衰减预期频率范围以外的所有频率,特别是在所需的带外,有一个衰减但不隔离的范围。这通常被称为滤波器的滚动和降低,并使用每十倍频率的衰减范围dB数来表示。

一般来说,滤波器的设计尽可能确保滚动范围越窄越好,因此滤波器的性能更接近设计。然而,随着滚动范围越来越小,通带不再平坦,开始出现波纹。这种现象在通带的边缘尤为明显,称为吉布斯现象。

以上是三种常见滤波器的简要介绍。事实上,滤波器有很多种。这里我们就不一一介绍了。以后有机会详细说明其他滤波器。

标签: 低通滤波电容

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