網(wǎng)絡(luò)濾波器
2、按所通過信號的頻段分為低通、高通、帶通和帶阻濾波器四種。
低通濾波器:它允許信號中的低頻或直流分量通過,抑制高頻分量或干擾和噪聲。
高通濾波器:它允許信號中的高頻分量通過,抑制低頻或直流分量。
帶通濾波器:它允許一定頻段的信號通過,抑制低于或高于該頻段的信號、干擾和噪聲。
帶阻濾波器:它抑制一定頻段內(nèi)的信號,允許該頻段以外的信號通過。
3、按所采用的元器件分為無源和有源濾波器兩種。
無源濾波器: 僅由無源元件(R、L 和C)組成的濾波器,它是利用電容和電感元件的電抗隨頻率的變化而變化的原理構(gòu)成的。這類濾波器的優(yōu)點是:電路比較簡單,不需要直流電源供電,可靠性高;缺點是:通帶內(nèi)的信號有能量損耗,負載效應(yīng)比較明顯,使用電感元件時容易引起電磁感應(yīng),當電感L較大時濾波器的體積和重量都比較大,在低頻域不適用。
有源濾波器:由無源元件(一般用R和C)和有源器件(如集成運算放大器)組成。這類濾波器的優(yōu)點是:通帶內(nèi)的信號不僅沒有能量損耗,而且還可以放大,負載效應(yīng)不明顯,多級相聯(lián)時相互影響很小,利用級聯(lián)的簡單方法很容易構(gòu)成高階濾波器,并且濾波器的體積小、重量輕、不需要磁屏蔽(由于不使用電感元件);缺點是:通帶范圍受有源器件(如集成運算放大器)的帶寬限制,需要直流電源供電,可靠性不如無源濾波器高,在高壓、高頻、大功率的場合不適用。
2、特征角頻率 和特征頻率fn:它只與濾波用的電阻和電容元件的參數(shù)有關(guān),通常對于帶通(帶阻)濾波器,稱為帶通(帶阻)濾波器的中心角頻率 或中心頻率f0,是 通帶(阻帶)內(nèi)電壓增益最大(最小)點的頻率。
3、截止角頻率 和截止頻率f0:它是電壓增益下降到 (即)時所對應(yīng)的角頻率。必須注意 不一定等于 。帶通和帶阻濾波器有兩個。
4、通帶(阻帶)寬度BW:它是帶通(帶阻)濾波器的兩個之差值。
5、等效品質(zhì)因數(shù)Q:對低通和高通濾波器而言,Q值等于 時濾波器電路電壓增益的模與通帶增益之比,即 ;對帶通(帶阻)濾波器而言,Q值等于中心角頻率與通帶(阻帶)寬度BW之比。
1、幅頻特性的對偶關(guān)系
當?shù)屯V波器和高通濾波器的通帶增益 A0、 截止頻率 或 f0分別相等時,兩者的幅頻特性曲線相對于垂直線f=f0對稱。
2、傳遞函數(shù)的對偶關(guān)系
將低通濾波器傳遞函數(shù)中的S換成1/S,則變成對應(yīng)的高通濾波器的傳遞函數(shù)。
3、電路結(jié)構(gòu)上的對偶關(guān)系
將低通濾波器中的 起濾波作用的電容C換成電阻R,并將起濾波作用的電阻R換成電容C,則低通濾波器轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的高通濾波器。
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