濾波�的功能就是允許某一部分頻率的信�(hào)順利的通過(guò),而另外一部分頻率的信�(hào)則受到較大的抑制,它�(shí)�(zhì)上是一�(gè)選頻電路。濾波器�,把信號(hào)能夠通過(guò)的頻率范�,稱為通頻帶或通帶;反�,信�(hào)受到很大衰減或完全被抑制的頻率范圍稱為阻�;通帶和阻帶之間的分界頻率稱為截止頻率;理想濾波器在通帶�(nèi)的電壓增益為常數(shù),在阻帶�(nèi)的電壓增益為�;實(shí)際濾波器的通帶和阻帶之間存在一定頻率范圍的�(guò)渡帶�
?�?)按所處理的信�(hào)分為模擬濾波器和�(shù)字濾波器兩種�
?�?)按所通過(guò)信號(hào)的頻段分為低�、高�、帶通和帶阻濾波器四��
低通濾波器:它允許信號(hào)中的低頻或直流分量通過(guò),抑制高頻分量或干擾和噪��
高通濾波器:它允許信號(hào)中的高頻分量通過(guò),抑制低頻或直流分量�
帶通濾波器:它允許一定頻段的信號(hào)通過(guò),抑制低于或高于該頻段的信號(hào)、干擾和噪聲�
帶阻濾波器:它抑制一定頻段內(nèi)的信�(hào),允許該頻段以外的信�(hào)通過(guò)�
�3)按所采用的元器件分為�(wú)源和有源濾波器兩��
�(wú)源濾波器� 僅由�(wú)源元�(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�(gòu)成的。這類濾波器的�(yōu)�(diǎn)是:電路比較�(jiǎn)�,不需要直流電源供�,可靠性高;缺�(diǎn)是:通帶�(nèi)的信�(hào)有能量損�,負(fù)載效�(yīng)比較明顯,使用電感元件時(shí)容易引起電磁感應(yīng),當(dāng)電感L較大�(shí)濾波器的體積和重量都比較�,在低頻域不適用�
有源濾波器:由無(wú)源元�(一般用R和C)和有源器�(如集成運(yùn)算放大器)組�。這類濾波器的�(yōu)�(diǎn)是:通帶�(nèi)的信�(hào)不僅�(méi)有能量損�,而且還可以放�,負(fù)載效�(yīng)不明�,多�(jí)相聯(lián)�(shí)相互影響很小,利用級(jí)�(lián)的簡(jiǎn)單方法很容易�(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�(diǎn)是:通帶范圍受有源器�(如集成運(yùn)算放大器)的帶寬限制,需要直流電源供電,可靠性不如無(wú)源濾波器�,在高壓、高�、大功率的場(chǎng)合不適用�
?�?)通帶增益A0:濾波器通帶�(nèi)的電壓放大倍數(shù)�
�2)特征角頻� 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�(duì)于帶�(帶阻)濾波器,稱為帶�(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?。c(diǎn)的頻率�
?�?)截止角頻� 和截止頻率f0:它是電壓增益下降到 (�)�(shí)所�(duì)�(yīng)的角頻率。必須注� 不一定等� 。帶通和帶阻濾波器有兩�(gè)�
�4)通帶(阻帶)寬度BW:它是帶�(帶阻)濾波器的兩�(gè)之差��
�5)等效品質(zhì)因數(shù)Q:對(duì)低通和高通濾波器而言,Q值等� �(shí)濾波器電路電壓增益的模與通帶增益之比,即 ;對(duì)帶�(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�
有源濾波器傳遞函�(shù)分母中“S”的“方次”稱為濾波器的“階�(shù)�。階�(shù)越高,濾波器幅頻特性的�(guò)渡帶越陡,越接近理想特�。一般情況下,一階濾波器�(guò)渡帶按每十倍頻20dB速率衰減;二階濾波器每十倍頻40dB速率衰減。高階濾波器可由低階濾波器串接組��
?�?)幅頻特性的�(duì)偶關(guān)�
�(dāng)?shù)屯V波器和高通濾波器的通帶增益 A0� 截止頻率 � f0分別相等�(shí),兩者的幅頻特性曲線相�(duì)于垂直線f=f0�(duì)��
?�?)傳遞函�(shù)的對(duì)偶關(guān)�
將低通濾波器傳遞函數(shù)中的S換成1/S,則變成�(duì)�(yīng)的高通濾波器的傳遞函�(shù)�
?�?)電路結(jié)�(gòu)上的�(duì)偶關(guān)�
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�(zhuǎn)化為�(duì)�(yīng)的高通濾波器�