滤波器的功用

滤波器的功用即是容许某一有些频率的信号顺畅的经过，而别的一有些频率的信号则遭到较大的按捺，它实质上是一个选频电路。

　　滤波器中，把信号能够经过的频率方案，称为通频带或通带；反之，信号遭到很大衰减或彻底被按捺的频率方案称为阻带；通带和阻带之间的分界频率称为截止频率；志向滤波器在通带内的电压增益为常数，在阻带内的电压增益为零；实习滤波器的通带和阻带之间存在必定频率方案的过渡带。

　　2.滤波器的分类

　　（ 1）按地址理的信号分为仿照滤波器和数字滤波器两种。

　　（ 2）按所经过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。

　　低通滤波器：它容许信号中的低频或直流分量经过，按捺高频分量或烦扰和噪声。

　　高通滤波器：它容许信号中的高频分量经过，按捺低频或直流分量。

　　带通滤波器：它容许必定频段的信号经过，按捺低于或高于该频段的信号、烦扰和噪声。

　　带阻滤波器：它按捺必定频段内的信号，容许当频段以外的信号经过。

　　（ 3）按所选用的元器材分为无源和有源滤波器两种。

　　无源滤波器： 仅由无源元件（R、L 和C）构成的滤波器，它是运用电容和电感元件的电抗随频率的改动而改动的原理构成的。这类滤波器的利益是：电路比照简略，不需求直流电源供电，牢靠性高；缺陷是：通带内的信号有能量损耗，负载效应比照显着，运用电感元件时简略致使电磁感应，当电感L较大时滤波器的体积和分量都比照大，在低频域不适用。

　　有源滤波器：由无源元件（通常用R和C）和有源器材（如集成运算拓宽器）构成。这类滤波器的利益是：通带内的信号不只没有能量损耗，并且还能够拓宽，负载效应不显着，多级相联时互相影响很小，运用级联的简略办法很简略构成高阶滤波器，并且滤波器的体积小、分量轻、不需求磁屏蔽（由于不运用电感元件）；缺陷是：通带方案受有源器材（如集成运算拓宽器）的带宽捆绑，需求直流电源供电，牢靠性不如 无源滤波器高，在高压、高频、大功率的场合不适用。

　　3. 滤波器的首要参数

　　（ 1）通带增益A0：滤波器通带内的电压拓宽倍数。

　　（ 2）特征角频率 和特征频率fn：它只与滤波用的电阻和电容元件的参数有关，通常

　　关于带通（带阻）滤波器，称为带通（带阻）滤波器的基地角频率 或基地频率f0，是 通带（阻带）内电压增益最大（最小）点的频率。

　　（ 3）截止角频率 和截止频率f0：它是电压增益降低到 （即）时所对应的角频率。有必要留神 不必定等于 。带通和带阻滤波器有两个 ，即 和 。

　　（ 4）通带（阻带）宽度BW：它是带通（带阻）滤波器的两个 之差值，即

　　。

　　（ 5）等效质量因数Q：对低通和高通滤波器而言，Q值等于 时滤波器电路电压增益的模与通带增益之比，即 ；对带通（带阻）滤波器而言，Q值等于基地角频率与通带（阻带）宽度BW之比，即

　　。

　　4. 有源滤波器的阶数

　　有源滤波器传递函数分母中“S”的最高“方次”称为滤波器的“阶数”。阶数越高，滤波器幅频特性的过渡带越陡，越挨近志向特性。通常状况下，一阶滤波器过渡带按每十倍频20dB速率衰减；二阶滤波器每十倍频40dB速率衰减。高阶滤波器可由低阶滤波器串接构成。

　　5. 低通和高通滤波器之间的对偶联络

　　（ 1）幅频特性的对偶联络

　　当低通滤波器和高通滤波器的通带增益 A0、 截止频率 或 f0别离持往常，两者的幅频特性曲线有关于笔直线f=f0对称。

　　（ 2）传递函数的对偶联络

　　将低通滤波器传递函数中的S换成1/S，则成为对应的高通滤波器的传递函数。

　　（ 3）电路构造上的对偶联络

　　将低通滤波器中的 起滤波效果的电容C换成电阻R，并将起滤波效果的电阻R换成电容C，则低通滤波器 转化为对应的高通滤波器。

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