1. 滤波器都有什么类型的
电源滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除,得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的电源信号。
分类:
1、按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器两种。
2、按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。
(1)低通滤波器:它允许信号中的低频或直流分量通过,抑制高频分量或干扰和噪声;
(2)高通滤波器:它允许信号中的高频分量通过,抑制低频或直流分量;
(3)带通滤波器:它允许一定频段的信号通过,抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声;
(4)带阻滤波器:它抑制一定频段内的信号,允许该频段以外的信号通过。[1]
3、按所采用的元器件分为无源和有源滤波器两种。
(1)无源滤波器:仅由无源元件组成的滤波器,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。
(2)有源滤波器:由无源元件和有源器件组成。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;缺点是:通带范围受有源器件的带宽限制,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。
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2. 常用的滤波器有哪几种
滤波器主要有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器三种。低通滤波器,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。高通滤波器按照所采用的器件不同进行分类的话,会有源高通滤波器、无源高通滤波器两类。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。
3. 滤波器的分类
什么是滤波器?滤波器有什么功能?有哪些类型?
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4. 常用的滤波器有哪几种
常用的滤波器有:数字滤波器、低通滤波器、带通滤波器、模拟滤波器、声表面波滤波器、介质滤波器、有源电力滤波器。
1、数字滤波器
滤波器与模拟滤波器相对应,在离散系统中广泛应用数字滤波器。它的作用是利用离散时间系统的特性对输入信号波形或频率进行加工处理。或者说,把输入信号变成一定的输出信号,从而达到改变信号频谱的目的。数字滤波器一般可以用两种方法来实现:一种方法是用数字硬件装配成一台专门的设备,这种设备称为数字信号处理机;另一种方法就是直接利用通用计算机,将所需要的运算编成程序让通用计算机来完成,即利用计算机软件来实现。
2、低通滤波器
低通滤波器是指车载功放中能够让低频信号通过而不让中、高频信号通过的电路,其作用是滤去音频信号中的中音和高音成分,增强低音成分以驱动扬声器的低音单元。由于车载功放大部分都是全频段功放,通常采用AB类放大设计,功率损耗比较大,所以滤除低频段的信号,只推动中高频扬声器是节省功率、保证音质的最佳选择。此外高通滤波器常常和低通滤波器成对出现,不论哪一种,都是为了把一定的声音频率送到应该去的单元。
低通滤波器是容许低于截止频率的信号通过,但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。
对于不同滤波器而言,每个频率的信号的减弱程度不同。当使用在音频应用时,它有时被称为高频剪切滤波器, 或高音消除滤波器。
低通滤波器概念有许多不同的形式,其中包括电子线路(如音频设备中使用的hiss滤波器、平滑数据的数字算法、音障(acoustic barriers)、图像模糊处理等等,这两个工具都通过剔除短期波动、保留长期发展趋势提供了信号的平滑形式。
低通滤波器在信号处理中的作用等同于其它领域如金融领域中移动平均数所起的作用;
低通滤波器有很多种,其中,最通用的就是巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器。
3、带通滤波器
(1)带通滤波器的工作原理:
一个理想的滤波器应该有一个完全平坦的通带,例如在通带内没有增益或者衰减,并且在通带之外所有频率都被完全衰减掉,另外,通带外的转换在极小的频率范围完成。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dB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。
除了电子学和信号处理领域之外,带通滤波器应用的一个例子是在大气科学领域,很常见的例子是使用带通滤波器过滤3到10天时间范围内的天气数据,这样在数据域中就只保留了作为扰动的气旋。
在频带较低的剪切频率f1和较高的剪切频率f2之间是共振频率,这里滤波器的增益最大,滤波器的带宽就是f2和f1之间的差值。
(2)带通滤波器的应用区域:
许多音响装置的频谱分析器均使用此电路作为带通滤波器,以选出各个不同频段的信号,在显示上利用发光二极管点亮的多少来指示出信号幅度的大小。这种有源带通滤波器的中心频率 ,在中心频率fo处的电压增益Ao=B3/2B1,品质因数 ,3dB带宽B=1/(п*R3*C)也可根据设计确定的Q、fo、Ao值,去求出带通滤波器的各元件参数值。R1=Q/(2пfoAoC),R2=Q/((2Q2-Ao)*2пfoC),R3=2Q/(2пfoC)。上式中,当fo=1KHz时,C取0.01Uf。此电路亦可用于一般的选频放大。 有源带通滤波器电路,此电路亦可使用单电源,只需将运放正输入端偏置在1/2V+并将电阻R2下端接到运放正输入端既可。
3、模拟滤波器
模拟滤波器在测试系统或专用仪器仪表中是一种常用的变换装置。例如:带通滤波器用作频谱分析仪中的选频装置;低通滤波器用作数字信号分析系统中的抗频混滤波;高通滤波器被用于声发射检测仪中剔除低频干扰噪声;带阻滤波器用作电涡流测振仪中的陷波器,等等。
用于频谱分析装置中的带通滤波器,可根据中心频率与带宽之问的数值关系,分为两种:
一种是带宽B不随中心频率人而变化,称为恒带宽带通滤波器,其中心频率处在任何频段上时,带宽都相同;
另一种是带宽B与中心频率人的比值是不变的,称为恒带宽比带通滤波器,其中心频率越高,带宽也越宽。
4、声表面波滤波器
声表面波是指声波在弹性体表面的传播,这个波被称为弹性声表面波。声表面波的传播速度比电磁波的速度约小10万倍。声表面波滤波器是采用石英晶体、压电陶瓷等压电材料,利用其压电效应和声表面波传播的物理特性而制成的一种滤波专用器件,广泛应用于电视机及录像机中频电路中,以取代LC中频滤波器,使图像、声音的质量大大提高。
SAW 声表滤波器、声表谐振器,是在压电基片材料表面产生并传播、且其振幅随深入基片本材料的深度增加而迅速减少的的弹性波。声表面波(SAW)是传播于压电晶体表面的机械波,其声速仅为电磁波速的十万分之一,传播衰耗很小。
SAW 声表器件是在压电基片上采用微电子工艺技术制作叉指形电声换能器和反射器耦合器等,利用基片材料的压电效应,通过输入叉指换能器(IDT)将电信号转换成声信号,并局限在基片表面传播,输出IDT将声信号恢复成电信号,实现电-声-电的变换过程,完成电信号处理过程,获得各种用途的电子器件。采用了先进微电子加工技术制造的声表面波器件,具有体积小、重量轻、可靠性高、一致性好、多功能以及设计灵活等优点。
5、介质滤波器
介质滤波器利用介质陶瓷材料的低损耗、高介电常数、频率温度系数和热膨胀系数小、可承受高功率等特点设计制作的,由数个长型谐振器纵向多级串联或并联的梯形线路构成。其特点是插入损耗小、耐功率性好、带宽窄,特别适合CT1,CT2,900MHz,1.8GHz,2.4GHz,5.8GHz,便携电话、汽车电话、无线耳机、无线麦克风、无线电台、无绳电话以及一体化收发双工器等的级向耦合滤波。
6、有源电力滤波器
有源电力滤波器是一种动态抑制谐波和补偿无功的电力电子装置,它能对频率和大小都变化的谐波和无功进行补偿,可以弥补无源滤波器的缺点,获得比无源滤波器更好的补偿特性,是一种理想的补偿谐波装置。早在70年代,有源电力滤波器的基本原理和主电路拓扑结构就已被确定,但由于受当时的技术条件限制,未能使有源电力滤波器得以实施。进入80年代后,新型电力电子器件的出现、PWM控制技术的发展以及瞬时无功功率理论的提出,极大地促进了有源电力滤波器技术的发展。国外已开始在工业和民用设备上广泛使用有源电力滤波器,并且单机装置的容量逐步提高,其应用领域从补偿用户自身的谐波向改善整个电力系统供电质量的方向发展。
有源电力滤波器容量与其它三相交流电力设备的容量定义相同。有源电力滤波器中最基本的是并联型,其容量取决于与装置连接的交流回路电压有效值与补偿电流有效值的乘积。并联型有源电力滤波器与谐波源负载所接的交流电压相同,因此装置的容量主要由补偿电流决定,而补偿电流的大小和装置的补偿目的有关,即有源电力滤波器仅仅是只补偿谐波还是要同时补偿谐波和无功。只补偿谐波时,有源电力滤波器的补偿电流与负载电流的谐波分量大小相等而方向相反,两者的有效值是一样的,这种情况下,装置的容量取决于负载电流中谐波的大小。如果要求有源电力滤波器同时补偿谐波和无功,则装置容量由补偿对象中谐波组成及要求补偿无功的程度共同决定。
由于有源电力滤波器的价格要远远高于无源滤波器,为降低补偿装置的投资,主要办法就是降低有源电力滤波器的容量。主要思路是将有源电力滤波器和无源滤波器混合使用,用无源滤波器滤除谐波源中主要的谐波电流,用有源电力滤波器来提高总体的补偿效果,这就是混合型有源电力滤波器。还有学者提出其他方法,如注入回路方式等等,其主要目的也是降低有源滤波器的容量,但尚未进入实用阶段。
有源电力滤波器为了能及时产生补偿电流以抵消谐波源负载的谐波电流,要求其控制电路必须实时检测、计算补偿对象的谐波电流。完成这部分工作的主要是基于瞬时无功功率理论的各种检测计算电路。实现时多为模拟电路,其线路较为繁琐、结构较为复杂。许多学者一直在寻找比较简单的方法来完成这部分工作。另外,随着高速数据处理芯片DSP接口功能的日趋完善,采用数字化方法来实现这部分工作的研究也在积极地进行。
5. 滤波器的分类主要有哪几种?
判断滤波器类型:用傅里叶变换求出H(f),在画出幅频特性曲线,看高频部分是不是“通”的。
分母上有s的0次和1次,分子是s的1次,所以是较高的那个,简称“高次”。
H(s)=a/(bs+c)分子上有“低次”,所以是低通。
H(s)=as^2/(bs^2+cs+d)分子上有“高次”,所以是高通。
H(s)=a/(bs^2+cs+d)分子上有“低次”,所以是低通。
H(s)=as/(bs^2+cs+d)分子上有“中间次”,所以是带通。
主要分类:
按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器两种。
低通滤波器:它允许信号中的低频或直流分量通过,抑制高频分量或干扰和噪声;
高通滤波器:它允许信号中的高频分量通过,抑制低频或直流分量;
带通滤波器:它允许一定频段的信号通过,抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声;
以上内容参考:百度百科-滤波器
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6. 滤波器从功能上分为几种类型?
根据滤波器的功能可分为:
(1)低通滤波器:从0~f2频率之间,幅频特性平直,它可以使信号中低于f2的频率成分几乎不受衰减地通过,而高于f2的频率成分受到极大地衰减。
(2)高通滤波器:与低通滤波相反,从频率f1~∞,其幅频特性平直。它使信号中高于f1的频率成分几乎不受衰减地通过,而低于f1的频率成分将受到极大地衰减。
(3)带通滤波器:它的通频带在f1~f2之间。它使信号中高于f1而低于f2的频率成分可以不受衰减地通过,而其它成分受到衰减。
(4)带阻滤波器:与带通滤波相反,阻带在频率f1~f2之间。它使信号中高于f1而低于f2的频率成分受到衰减,其余频率成分的信号几乎不受衰减地通过。
扩充:低通滤波器和高通滤波器是滤波器的两种最基本的形式,其它的滤波器都可以分解为这两种类型的滤波器,例如:低通滤波器与高通滤波器的串联为带通滤波器,低通滤波器与高通滤波器的并联为带阻滤波器。
而去耦电容和旁路电容的主要区别为:
1、使用位置的区别:
去耦电容,强调使用在系统输出侧,用来滤除系统自身产生的干扰防止耦合到下一级系统;
旁路电容,强调使用在系统输入侧,用来滤除系统不需要的高频干扰信号。
2、使用的容值大小的区别:
去耦电容,一般它的容值较大,基本在0.1uF以上,相对于直流分量来说,其他带有一定周期性波动的信号都可以认为是交流成分,在电源供电系统中,通常使用容值较大的电容,来滤除频率较低的纹波干扰,即去耦电容;
旁路电容,一般应用选值是比较小,基本都在0.1uF以下,电容容值越小,对高频信号的阻抗就越小,越容易给高频信号提供低阻抗路径流向GND。
什么是锁相环电路?
许多电子设备要正常工作,通常需要外部的输入信号与内部的振荡信号同步,我们利用锁相环路就可以实现这个目的。
锁相环路是一种反馈控制电路,又简称锁相环(PLL)。其特点是:利用外部输入的参考信号来控制环路内部振荡信号的频率和相位。
因锁相环可以实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪,所以锁相环通常用于闭环跟踪电路。锁相环在工作的过程中,当输出信号的频率与输入信号的频率相等时,输出电压与输入电压保持固定的相位差值,即输出电压与输入电压的相位被锁住,这就是其锁相环电路名称的由来。
7. 滤波器的分类
什么是滤波器?滤波器有什么功能?有哪些类型?
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8. 滤波器都分为哪几种?
滤波器的分类
1.按元件分类:滤波器可分为:有源滤波器、无源滤波器、陶瓷滤波器、晶体滤波器、机械滤波器、锁相环滤波器、开关电容滤波器等。
2. 按信号处理的方式分类可分为:模拟滤波器、数字滤波器。
按通频带分类,滤波器可分为:低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。
除此之外,还有一些特殊滤波器,如满足一定频响特性、相移特性的特殊滤波器,例如,线性相移滤波器、时延滤波器、音响中的计杈网络滤波器、电视机中的中放声表面波滤波器等。
3. 按通频带分类,有源滤波器可分为:低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)、带阻滤波器(BEF)等。
4.按通带滤波特性分类,有源滤波器可分为:最大平坦型(巴特沃思型)滤波器、等波纹型(切比雪夫型)滤波器、线性相移型(贝塞尔型)滤波器等。
5.按运放电路的构成分类,有源滤波器可分为:无限增益单反馈环型滤波器、无限增益多反馈环型滤波器、压控电源型滤波器、负阻变换器型滤波器、回转器型滤波器等。