濾波器的種類

時間 2022-04-16 15:45:12

1樓:來自楊三寨雪白的月季花

濾波器的常見種類:數字濾波器、低通濾波器、帶通濾波器、模擬濾波器、聲表面波濾波器、介質濾波器、有源電力濾波器

1、數字濾波器

與模擬濾波器相對應,在離散系統中廣泛應用數字濾波器。它的作用是利用離散時間系統的特性對輸入訊號波形或頻率進行加工處理。或者說,把輸入訊號變成一定的輸出訊號,從而達到改變訊號頻譜的目的。

數字濾波器一般可以用兩種方法來實現:一種方法是用數字硬體裝配成一臺專門的裝置,這種裝置稱為數字訊號處理機;另一種方法就是直接利用通用計算機,將所需要的運算編成程式讓通用計算機來完成,即利用計算機軟體來實現。

2、低通濾波器

低通濾波器是指車載功放中能夠讓低頻訊號通過而不讓中、高頻訊號通過的電路,其作用是濾去音訊訊號中的中音和高音成分,增強低音成分以驅動揚聲器的低音單元。由

於車載功放大部分都是全頻段功放,通常採用ab類放大設計,功率損耗比較大,所以濾除低頻段的訊號,只推動中高頻揚聲器是節省功率、保證音質的最佳選擇。此外高通濾波器常常和低通濾波器成對出現,不論哪一種,都是為了把一定的聲音訊率送到應該去的單元。

低通濾波器是容許低於截止頻率的訊號通過,但高於截止頻率的訊號不能通過的電子濾波裝置。

對於不同濾波器而言,每個頻率的訊號的減弱程度不同。當使用在音訊應用時,它有時被稱為高頻剪下濾波器, 或高音消除濾波器。

低通濾波器概念有許多不同的形式,其中包括電子線路(如音訊裝置中使用的hiss濾波器、平滑資料的數字演算法、音障(acoustic barriers)、影象模糊處理等等,這兩個工具都通過剔除短期波動、保留長期發展趨勢提供了訊號的平滑形式。

低通濾波器在訊號處理中的作用等同於其它領域如金融領域中移動平均數所起的作用;

低通濾波器有很多種,其中,最通用的就是巴特沃斯濾波器。

3、帶通濾波器

(1)帶通濾波器的工作原理:

一個理想的濾波器應該有一個完全平坦的通帶,例如在通帶內沒有增益或者衰減,並且在通帶之外所有頻率都被完全衰減掉,另外,通帶外的轉換在極小的頻率範圍完成。實際上,並不存在理想的帶通濾波器。濾波器並不能夠將期望頻率範圍外的所有頻率完全衰減掉,尤其是在所要的通帶外還有一個被衰減但是沒有被隔離的範圍。

這通常稱為濾波器的滾降現象,並且使用每十倍頻的衰減幅度db來表示。通常,濾波器的設計儘量保證滾降範圍越窄越好,這樣濾波器的效能就與設計更加接近。然而,隨著滾降範圍越來越小,通帶就變得不再平坦—開始出現「波紋」。

這種現象在通帶的邊緣處尤其明顯,這種效應稱為吉布斯現象。

除了電子學和訊號處理領域之外,帶通濾波器應用的一個例子是在大氣科學領域,很常見的例子是使用帶通濾波器過濾3到10天時間範圍內的天氣資料,這樣在資料域中就只保留了作為擾動的氣旋。

在頻帶較低的剪下頻率f1和較高的剪下頻率f2之間是共振頻率,這裡濾波器的增益最大,濾波器的頻寬就是f2和f1之間的差值。

(2)帶通濾波器的應用區域:

許多音響裝置的頻譜分析器均使用此電路作為帶通濾波器,以選出各個不同頻段的訊號,在顯示上利用發光二極體點亮的多少來指示出訊號幅度的大小。這種有源帶通濾波器的中心頻率 ,在中心頻率fo處的電壓增益ao=b3/2b1,品質因數 ,3db頻寬b=1/(п*r3*c)也可根據設計確定的q、fo、ao值,去求出帶通濾波器的各元件引數值。r1=q/(2пfoaoc),r2=q/((2q2-ao)*2пfoc),r3=2q/(2пfoc)。

上式中,當fo=1khz時,c取0.01uf。此電路亦可用於一般的選頻放大。

有源帶通濾波器電路,此電路亦可使用單電源

4、模擬濾波器

模擬濾波器在測試系統或專用儀器儀表中是一種常用的變換裝置。例如:帶通濾波器用作頻譜分析儀中的選頻裝置;低通濾波器用作數字訊號分析系統中的抗頻混濾波;高通濾波器被用於聲發射檢測儀中剔除低頻干擾噪聲;帶阻濾波器用作電渦流測振儀中的陷波器,等等。

用於頻譜分析裝置中的帶通濾波器,可根據中心頻率與頻寬之問的數值關係,分為兩種:

一種是頻寬b不隨中心頻率人而變化,稱為恆頻寬帶通濾波器,其中心頻率處在任何頻段上時,頻寬都相同;

另一種是頻寬b與中心頻率人的比值是不變的,稱為恆頻寬比帶通濾波器,其中心頻率越高,頻寬也越寬。

5、聲表面波濾波器

聲表面波是指聲波在彈性體表面的傳播,這個波被稱為彈性聲表面波。聲表面波的傳播速度比電磁波的速度約小10萬倍。聲表面波濾波器是採用石英晶體、壓電陶瓷等壓電材料,利用其壓電效應和聲表面波傳播的物理特性而製成的一種濾波專用器件,廣泛應用於電視機及錄影機中頻電路中,以取代lc中頻濾波器,使影象、聲音的質量大大提高。

saw 聲表濾波器、聲表諧振器,是在壓電基片材料表面產生並傳播、且其振幅隨深入基片本材料的深度增加而迅速減少的的彈性波。聲表面波(saw)是傳播於壓電晶體表面的機械波,其聲速僅為電磁波速的十萬分之一,傳播衰耗很小。

saw 聲表器件是在壓電基片上採用微電子工藝技術製作叉指形電聲換能器和反射器耦合器等,利用基片材料的壓電效應,通過輸入叉指換能器(idt)將電訊號轉換成聲訊號,並侷限在基片表面傳播,輸出idt將聲訊號恢復成電訊號,實現電-聲-電的變換過程,完成電訊號處理過程,獲得各種用途的電子器件。

採用了先進微電子加工技術製造的聲表面波器件,具有體積小、重量輕、可靠性高、一致性好、多功能以及設計靈活等優點。

6、介質濾波器

介質濾波器利用介質陶瓷材料的低損耗、高介電常數、頻率溫度係數和熱膨脹係數小、可承受高功率等特點設計製作的,由數個長型諧振器縱向多級串聯或並聯的梯形線路構成。

其特點是插入損耗小、耐功率性好、頻寬窄,特別適合ct1,ct2,900mhz,1.8ghz,2.4ghz,5.

8ghz,便攜**、汽車**、無線耳機、無線麥克風、無線電臺、無繩**以及一體化收發雙工器等的級向耦合濾波。

7、有源電力濾波器

有源電力濾波器是一種動態抑制諧波和補償無功的電力電子裝置,它能對頻率和大小都變化的諧波和無功進行補償,可以彌補無源濾波器的缺點,獲得比無源濾波器更好的補償特性,是一種理想的補償諧波裝置。

早在70年代,有源電力濾波器的基本原理和主電路拓撲結構就已被確定,但由於受當時的技術條件限制,未能使有源電力濾波器得以實施。進入80年代後,新型電力電子器件的出現、pwm控制技術的發展以及瞬時無功功率理論的提出,極大地促進了有源電力濾波器技術的發展。

國外已開始在工業和民用裝置上廣泛使用有源電力濾波器,並且單機裝置的容量逐步提高,其應用領域從補償使用者自身的諧波向改善整個電力系統供電質量的方向發展。

2樓:小阿躲

按元件分類,濾波器可分為:有源濾波器、無源濾波器、陶瓷濾波器、晶體濾波器、機械濾波器、鎖相環濾波器、開關電容濾波器等。

按訊號處理的方式分類,濾波器可分為:模擬濾波器、數字濾波器。

按通頻帶分類,濾波器可分為:低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器等。

除此之外,還有一些特殊濾波器,如滿足一定頻響特性、相移特性的特殊濾波器,例如,線性相移濾波器、時延濾波器、音響中的計杈網路濾波器、電視機中的中放聲表面波濾波器等。

按通頻帶分類,有源濾波器可分為:低通濾波器(lpf)、高通濾波器(hpf)、帶通濾波器(bpf)、帶阻濾波器(bef)等。

按通帶濾波特性分類,有源濾波器可分為:最大平坦型(巴特沃思型)濾波器、等波紋型(切比雪夫型)濾波器、線性相移型(貝塞爾型)濾波器等。

按運放電路的構成分類,有源濾波器可分為:無限增益單反饋環型濾波器、無限增益多反饋環型濾波器、壓控電源型濾波器、負阻變換器型濾波器、迴轉器型濾波器等。

什麼是無源濾波器和有源濾波器,各有什麼種類

3樓:從零學電子技術

什麼是濾波器?濾波器有什麼功能?有哪些型別?

4樓:騰禮巴綾

無源濾波器:這種電路主要有無源元件r、l和c組成有源濾波器:整合運放和r、c組成,具有不用電感、體積小、重量輕等優點。

整合運放的開環電壓增益和輸入阻抗均很高,輸出電阻小,構成有源濾波電路後還具有一定的電壓放大和緩衝作用。但整合運放頻寬有限,所以目前的有源濾波電路的工作頻率難以做得很高。

有源濾波自身就是諧波源。其依靠電力電子裝置,在檢測到系統諧波的同時產生一組和系統幅值相等,相位相反的諧波向量,這樣可以抵消掉系統諧波,使其成為正弦波形。有源濾波除了濾除諧波外,同時還可以動態補償無功功率。

其優點是反映動作迅速,濾除諧波可達到95%以上,補償無功細緻。缺點為**高,容量小。由於目前國際上大容量矽閥技術還不成熟,所以當前常見的有源濾波容量不超過600kvar。

其執行可靠性也不及無源。

一般無源濾波指通過電感和電容的匹配對某次諧波並聯低阻(調諧濾波)狀態,給某次諧波電流構成一個低阻態通路。這樣諧波電流就不會流入系統。無源濾波的優點為成本低,執行穩定,技術相對成熟,容量大。

缺點為諧波濾除率一般只有80%,對基波的無功補償也是一定的。

目前在容量大且要求補償細緻的地方一般使用有源加無源混合型,即無源進行大容量的濾波補償,有源進行微調。

5樓:昝素花虞女

無源濾波器:這種電路主要有無源元件r、l和c組成有源濾波器:整合運放和r、c組成,具有不用電感、體積小、重量輕等優點。

整合運放的開環電壓增益和輸入阻抗均很高,輸出電阻小,構成有源濾波電路後還具有一定的電壓放大和緩衝作用。但整合運放頻寬有限,所以目前的有源濾波電路的工作頻率難以做得很高。

有源濾波自身就是諧波源。其依靠電力電子裝置,在檢測到系統諧波的同時產生一組和系統幅值相等,相位相反的諧波向量,這樣可以抵消掉系統諧波,使其成為正弦波形。有源濾波除了濾除諧波外,同時還可以動態補償無功功率。

其優點是反映動作迅速,濾除諧波可達到95%以上,補償無功細緻。缺點為**高,容量小。由於目前國際上大容量矽閥技術還不成熟,所以當前常見的有源濾波容量不超過600kvar。

其執行可靠性...其執行可靠性也不及無源,構成有源濾波電路後還具有一定的電壓放大和緩衝作用、c組成,容量大,所以目前的有源濾波電路的工作頻率難以做得很高,容量小。

有源濾波自身就是諧波源,相位相反的諧波向量。無源濾波的優點為成本低,補償無功細緻,這樣可以抵消掉系統諧波。其依靠電力電子裝置,執行穩定,在檢測到系統諧波的同時產生一組和系統幅值相等,具有不用電感、體積小。

缺點為諧波濾除率一般只有80%,同時還可以動態補償無功功率,給某次諧波電流構成一個低阻態通路,所以當前常見的有源濾波容量不超過600kvar。其優點是反映動作迅速,濾除諧波可達到95%以上。這樣諧波電流就不會流入系統、重量輕等優點,技術相對成熟、l和c組成有源濾波器。

一般無源濾波指通過電感和電容的匹配對某次諧波並聯低阻(調諧濾波)狀態,對基波的無功補償也是一定的,輸出電阻小,即無源進行大容量的濾波補償。整合運放的開環電壓增益和輸入阻抗均很高無源濾波器:整合運放和r,有源進行微調。

目前在容量大且要求補償細緻的地方一般使用有源加無源混合型。但整合運放頻寬有限,使其成為正弦波形。由於目前國際上大容量矽閥技術還不成熟。

有源濾波除了濾除諧波外。缺點為**高:這種電路主要有無源元件r

LC諧振式濾波器,石英晶體濾波器,陶瓷濾波器各自的特點

lc濾波器也稱為無源濾波器,是傳統的諧波補償裝置,之所以稱為無源,顧名思義該裝置不需要提供電源,裝置由濾波電容器 電抗器和電阻器適當組合而成,與諧波源並聯,除起濾波作用外,還兼顧無功補償的需要,其具有結構簡單 裝置投資少 執行可靠性較高 執行費用較低等優點,應用很廣泛.石英晶體濾波器是在石英基片表面...

LC濾波器的引數計算,LC濾波器的引數計算

華全動力集團 要根據輸出諧波的大小和頻率以及開關頻率等引數來確定,計算比較複雜,需要找點專業書看。兩種定濾波器型號為例 k型濾波器則 l r 2 f 1.5k 6.28 4k 59.7mh c 1 2 rf 1 1.5k 6.28 4k 26.54nf 巴特沃斯型 l 2sin 2k 1 2n r ...

有源濾波器和無源濾波器的區別,有源濾波和無源濾波有什麼區別

1 有源濾波器是電子的,無源濾波器是機械的。2 有源濾波器是檢測到某一設定好的諧波次數後抵消它,無源濾波器是通過電抗器與電容器的配合形成某次諧波通道吸收諧波。3 採用無源濾波器因為有電容器的原因,所以可提高功率因素。採用有源濾波器只是消除諧波與功率因素無關。4 有源濾波器造價是無源濾波器的3倍以上,...