滤波器的知识点(一)
时间:2023-04-11 20:07:00
I.滤波电路的类型和振幅频率特性
1.滤波电路分类
选择性的信号频率电路称为滤波电路,其功能是使特定频率范围内的信号顺利通过,防止其他频率信号通过。
滤波器类型:低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)、带阻滤波器(BEF)、全通滤波器(APF)。
低通滤波器:截止频率为f_P,频率低于f_P高于f_P信号衰减,可作为直流电源整流后的滤波电路,可获得平滑的直流电压;
高通滤波器:截止频率为f_P,频率高于f_P低于f_P可作为交流放大电路的耦合电路,隔离直流成分,削弱低频信号,放大高频信号。
带通滤波器:低频截止频率为f_P1.高频截止频率为f_P2,频率在f_P1和f_P2之间的频率可以通过,低于低频f_P或高于高频f_P为了提高信噪比,常用于载波通信或需要提取弱信号的场合;
带阻滤波器:低频截止频率为f_P1.高频截止频率为f_P2,频率在f_P1和f_P2之间的频率衰减,低于低频f_P或高于高频f_P在已知干扰或噪声频率的情况下,可以通过的滤波电路通过信号。
全通滤波器:对于频率从0到无限大的信号具有相同的比例系数,但对于不同频率的信号会产生不同程度的相移。
2、幅频特性
如图1所示。允许通过的频段称为通带,将信号衰减到0的频段称为阻带。
二、无源滤波电路和有源滤波电路
无源滤波电路:仅由无源元件(电容、电阻、电感)组成的电路;
有源滤波电路:不仅有无源元件,还有有有源元件(双极管、单极管、集成运输)。
1.无源滤波电路
如图2中(a)所示为RC低通滤波器。
输出端无负载时,分析如下:
2.有源滤波电路
为了使负载不影响滤波性能,可以在无源滤波电路和负载之间增加高输入电阻和低输出电阻隔离电路,最简单的添加电压跟随器(电压跟随器具有输入电阻高、输出电阻低的特点。极端理解,当输入阻抗很高时,相当于打开前电路;当输出阻抗很低时,后电路相当于恒压源,即输出电压不受后电路阻抗的影响。即使前后电路不相互影响,输出电压也不受后阻抗的影响。隔离功能是隔离负载对输入端的影响)。如图3所示。