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滤波电路四种基本类型

2018-05-30 14:43 [电子入门] 来源于:电路图之家
导读:滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波,一般由电抗元件组成,如在负载电阻两端并联电容器C,或与负载串联电感器L,以及由电容,电感组成而成的各种复式滤波电路。 滤波是信号处理中的一个重要概念。滤波分经典滤波和现代滤波。 经典滤波的概念,是根据傅

滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波,一般由电抗元件组成,如在负载电阻两端并联电容器C,或与负载串联电感器L,以及由电容,电感组成而成的各种复式滤波电路。
  滤波是信号处理中的一个重要概念。滤波分经典滤波和现代滤波。
  经典滤波的概念,是根据傅里叶分析和变换提出的一个工程概念。根据高等数学理论,任何一个满足一定条件的信号,都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。换句话说,就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的,组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。只允许一定频率范围内的信号成分正常通过,而阻止另一部分频率成分通过的电路,叫做经典滤波器或滤波电路。
  工作原理
  当流过电感的电流变化时,电感线圈中产生的感应电动势将阻止电流的变化。当通过电感线圈的电流增大时,电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反,阻止电流的增加,同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中;当通过电感线圈的电流减小时,自感电动势与电流方向相同,阻止电流的减小,同时释放出存储的能量,以补偿电流的减小。因此经电感滤波后,不但负载电流及电压的脉动减小,波形变得平滑,而且整流二极管的导通角增大。
  在电感线圈不变的情况下,负载电阻愈小,输出电压的交流分量愈小。只有在RL》》ωL时才能获得较好的滤波效果。L愈大,滤波效果愈好。
  另外,由于滤波电感电动势的作用,可以使二极管的导通角接近π,减小了二极管的冲击电流,平滑了流过二极管的电流,从而延长了整流二极管的寿命。
  滤波电路四种基本类型
  滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器四种基本类型,理想滤波器的输出在通带内与它的输入相同,在阻带内为零。四种理想滤波器定义如下。
  (1)图10.1(a)是理想低通滤波器,它允许低频信号无损耗地通过滤波器,当信号频率超过截止频率后,信号的衰减为无穷大。

(2)图10.1(b)是理想高通滤波器,它与理想低通滤波器正好相反,允许高频信号无损耗地通过滤波器,当信号频率低于截止频率后,信号的衰减为无穷大。

(3)图10.1(c)是理想带通滤波器,它允许某一频带内的信号无损耗地通过滤波器,频带外的信号衰减为无穷大。

 (4)图10.1(d)是理想带阻滤波器,它让某一频带内的信号衰减为无穷大,频带外的信号无损耗地通过滤波器。