滤波电路主要有以下四种基本类型
滤波电路基本原理讲解
滤波电路基本原理讲解滤波电路是电子电路中的一种重要组成部分，它可以滤除电信号中的某些频率成分，使得输出信号更加纯净和稳定。
在本文中，我们将详细讲解滤波电路的基本原理。
一、滤波电路的分类根据其频率特性和滤波功能的不同，滤波电路可以分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器四种基本类型。
下面将逐一介绍这四种滤波电路的原理和特点。
1. 低通滤波器低通滤波器具有通过低频信号并削弱高频信号的特点。
它的基本原理是通过电容元件和电感元件的配合，使得低频信号能够顺利通过，而高频信号则被阻隔掉。
这样就可以实现对信号的频率进行限制和调整。
2. 高通滤波器高通滤波器与低通滤波器相反，它可以允许高频信号通过，并抑制低频信号。
高通滤波器的原理是通过电容和电感元件实现对信号频率的限制，使得高频信号能够通过，而低频信号则被屏蔽。
3. 带通滤波器带通滤波器可以选择性地通过一定范围内的频率信号，而在其他频率范围内进行衰减。
它的原理是由低通滤波器和高通滤波器组成，通过它们的串联或并联来实现对指定频率范围内的信号进行滤波。
4. 带阻滤波器带阻滤波器，也称为陷波器，可以选择性地抑制一定范围内的频率信号，同时允许其他频率信号通过。
它的原理是通过串联或并联的低通滤波器和高通滤波器来实现对指定频率范围内的信号进行阻隔。
二、常见的滤波电路除了上述四种基本类型的滤波电路，还有一些常见的滤波电路：1. RC滤波器RC滤波器是一种简单且常见的滤波电路，它由电阻和电容元件组成。
当RC滤波器为低通滤波器时，输入信号经过电容的充放电过程，通过电阻的分压作用输出，从而滤除高频部分；当RC滤波器为高通滤波器时，则是将低频信号通过电容短路，使其通过电阻输出。
2. LC滤波器LC滤波器由电感和电容元件组成，常用于无源滤波电路。
它的原理是通过电感元件和电容元件之间的相互作用来实现对信号频率的选择性滤波。
LC滤波器可以作为带通滤波器和带阻滤波器使用。
3. 陷波滤波器陷波滤波器是一种特殊类型的滤波电路，用于抑制某一特定频率的信号。
有源滤波原理
有源滤波原理
有源滤波器是一种电子滤波器，它由电路中的主动元件（如晶体管、集成电路等）产生，可以对信号进行滤波处理，以实现特定的滤波效果。
有源滤波器通常由无源元件（如电阻、电容、电感等）和运算放大器构成，具有电路简单、体积小、重量轻、成本低等优点。
有源滤波器的原理是利用电子元件的特性对信号进行滤波处理。
在有源滤波器中，运算放大器是最关键的元件之一，它能够对信号进行放大、缓冲、调整阻抗等处理，从而实现滤波效果。
根据滤波器的类型不同，运算放大器和其他元件的连接方式也会有所不同。
有源滤波器通常分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器四种类型。
低通滤波器允许通过低频信号，抑制高频信号；高通滤波器允许通过高频信号，抑制低频信号；带通滤波器允许通过一定频段的信号，抑制其他频段的信号；带阻滤波器允许通过一定频段的信号，抑制特定频段的信号。
有源滤波器的应用非常广泛，可以用于音频处理、通信、仪器仪表、电力电子等领域。
在音频处理中，有源滤波器可以用于音响系统的音调控制、噪声抑制等；在通信中，有源滤波器可以用于调制解调、信道滤波等；在仪器仪表中，有源滤波器可以用于信号调理、数据采集等；在电力电子中，有源滤波器可以用于电力系统的谐波抑制、无功补偿等。
π型滤波电路
四种∏型RC滤波电路数字电源模拟电源阻抗公式：Z=R+i(ωL-1/ωC) ω=2пfR---电阻ωL----感抗 1/ωC-----容抗1．典型∏型RC滤波电路图7-27所示是典型的∏型RC滤波电路。
电路中的C1、C2是两只滤波电容，R1是滤波电阻，C1、R1和C2构成一节∏型RC滤波电路。
由于这种滤波电路的形式如同字母∏且采用了电阻、电容，所以称为∏型RC滤波电路。
ADP3211AMNG(集成电路IC)从电路中可以看出，∏型RC滤波电路接在整流电路的输出端。
这一电路的滤波原理是：从整流电路输出的电压首先经过C1的滤波，将大部分的交流成分滤除，见图中的交流电流示意图。
经过C1滤波后的电压，再加到由R1和C2构成的滤波电路中，电容C2进一步对交流成分进行滤波，有少量的交流电流通过C2到达地线，见图中的电流所示。
这一滤波电路中共有两个直流电压输出端，分别输出U01、U02两个直流电压。
其中，U01只经过电容C1滤波；U02则经过了C1、R1和C2电路的滤波，所以滤波效果更好，直流输出电压U02中的交流成分更小。
上述两个直流输出电压的大小是不同的，U01电压最高，一般这一电压直接加到功率放大器电路，或加到需要直流工作电压最高、工作电流最大的电路中，这是因为这一路直流输出电压没有经过滤波电阻，能够输出最大的直流电压和直流电流；直流输出电压U02稍低，这是因为电阻R1对直流电压存在电压降，同时由于滤波电阻R1的存在，这一滤波电路输出的直流电流大小也受到了一定的限制。
2．多节∏型RC滤波电路关于实用的滤波电路中通常都是多节的，即有几节∏型RC滤波电路组成，各节∏型RC滤波电路之间可以是串联连接，也可以是并联连接。
多节∏型RC滤波电路也是由滤波电容和滤波电阻构成。
图7-29所示是多节∏型RC滤波电路。
电路中，C1、C2、C3是三只滤波电容，其中C1是第一节的滤波电容，C3是最后一节的滤波电容。
R1和R2是滤波电阻。
常见的滤波电路有哪些
常见的滤波电路有哪些
滤波电路概述
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。
滤波电路分类
1、无源滤波电路
无源滤波电路的结构简单，易于设计，但它的通带放大倍数及其截止频率都随负载而变化，因而不适用于信号处理要求高的场合。
2、有源滤波电路。
开关电源题库及答案(中级+高级)
开关电源题库及答案（中级+高级）开关电源题库（中级）一、填空题1通信用智能高频开关电源一般包含交流配曳、直流配电一整流模块以及监控单元等四个组成部分。
2、高频开关电源的滤波电路一般由输△滤波、工频滤波、输出滤波以及防辐射干扰等四个基本电路组成。
3、高频开关电源具有可靠、邈定.、智能化、效率高以及动态性能好等特点。
4、整流模块限流的目的是保护螫送和保护蓄电池。
5、通信电源检测直流负载电流常见的有分流器与霍尔器件两种方式。
6、维护规程中电源设备故障的基本定义是：1、电源设备无法供给通信设备所要求的标称电源，2、电源设备所供给的电源指标达不到通信设备的要求。
7、通信设备的直流供电系统中，蓄电池组和开关电源避墓运行时起到荷电备用和平滑滤波的作用8、通信电源系统中使用的防雷器件一般常见的是谯敏曳匿与—气体放电管一9、某通信电源配置4个50A整流模块分别输出电流为21A,22A,19A,18A o 该电源的不均流度为_4%o10、通信局（站）的基础电源分为交流基础电源和砒电源两大类。
I1电源系统输入功率因数是输入有功功率与输入视在功率之比。
12、直流供电方式在有交流电源时，整流器、蓄电池组并联浮充工作。
当交流电停电时,由蓄电池组、供电。
当交流电恢复时，实行恒压限流供电方式。
13、电源系统的可靠性指标用不可用度表征，不可用度表示为：⅛源系统故障时间与电源系统故障时间与正常供电时间之和的比。
14、开关电源系统的输出杂音衡量指标分：电话衡重杂音、峰峰值杂音，宽带杂音，离散频率杂音。
15、组合式电源系统，直流配电屏内直流压降不能超过500mV.16、通信电源维护主要要求是保证供电的可靠性。
因此要根据负载的重要程度来决定通信电源是否需要一地 _________________ 保护与负载下电功能。
17、联合接地是指:保护地、防雷地、工作地≡⅛合一。
18、电源设备的电磁干扰性主要分为传导干扰、谐波干扰两个方面。
19、联合接地系统由:接地体、接地引入线、接地汇集线、接地线四部分所组成。
四种常见的滤波电路分析技巧
四种常见的滤波电路分析技巧滤波电路是用来滤除信号中的高频噪声或低频杂波的电路。
常见的滤波电路有四种类型，分别是低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
在设计和分析滤波电路时，可以采用以下四种常见的技巧。
1.输入输出电压增益分析：这种技巧用于分析滤波器的增益特性，即输入和输出的电压之间的比值。
对于低通滤波器，可以使用截止频率来度量其性能，即频率响应在低于截止频率时有较高的增益。
类似地，高通滤波器可以使用通带截止频率来度量。
带通滤波器和带阻滤波器可以使用中心频率、通带宽度和阻带宽度等参数来描述其性能。
2.相位特性分析：除了增益特性，滤波电路的相位特性也很重要。
相位特性描述了输入信号和输出信号之间的相对时间关系。
在滤波电路设计中，通常需要保持信号的相位不变或者引入可控的相移。
因此，分析滤波电路的相位特性可以帮助设计者选择合适的电路结构和参数。
3.频率响应分析：频率响应是指滤波器对不同频率信号的响应程度。
通过分析滤波器的频率响应，可以得到滤波器在不同频率下的增益和相位响应情况。
这种分析方法可以帮助设计者了解滤波器的频率选择特性，并作出适当的调整和优化。
4.器件选择和参数调整：在设计滤波电路时，选择合适的电子器件和调整合适的电路参数是非常重要的。
不同的滤波器类型和应用需要不同的器件和参数选择。
例如，需要考虑滤波器的截止频率、通带宽度、阻带宽度、器件的可用范围等因素。
通过合理选择和调整这些参数，可以获得性能良好的滤波器。
总结起来，分析滤波电路的常见技巧包括输入输出电压增益分析、相位特性分析、频率响应分析以及器件选择和参数调整。
这些技巧可以帮助设计者更好地理解和优化滤波器的性能，从而满足不同应用的需求。
(完整版)滤波器的分类及特点
滤波器的分类按元件分类，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。
按信号处理的方式分类，滤波器可分为：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。
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。
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。
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。
有源滤波器的特点及分类1.有源滤波器的特点有源滤波器的频率范围是由直流到500KHZ，在低频范围内已取代了传统的LC滤波器。
特别是在很低频率下不可能实现LC滤波器，但有源滤波器却能给出满意的结果.1、有源滤波器它的输入阻抗高，输出阻抗极低，因而具有良好的隔离性能，所以各级之间均无阻抗匹配的要求。
2、易于制作截止频率或中心频率连续可调的滤波器且调整容易.3、如果使用电位器、可变电容器,有源滤波器的频率精度易于达到0。
5%。
4、不用电感器，体积小、重量轻，在低频情况下，这种优点就更极为突出。
5、设计有源滤波器比设计LC滤波器具灵活性，也可得到电压增益.但是应当注意，有源滤波器以集成运放作有源元件,所以一定要电源，输入小信号时受运放带宽有限的限制,输入大信号时受运放压摆率的限制,这就决定了有源滤波器不适用于高频范围。
目前实用范围大致在100KHZ以内，另一方面，在频率高于100KHZ时,无源滤波器的性能却比有源滤波器的好，当频率高于10MHZ时，无源滤波器则更显得优越。
滤波电路主要有以下四种基本类型
它们的截止角频率是
o
1 RC
无源滤波电路存在的问题
（1）电路的增益小，最大为1 （2）带负载能力差
R
U i
C
(a)
Au
1 0.707
0
o
(c)
C
U i
R
U o
(b)
Au
1 0.707
0 o
(d )
如在无源滤波电路输
R
C
出端接一负载电阻RL， 则其截止频率和增益
U i
C
RLU o U i
C2 C
解得
其中
Af
1 Rf R1
o
1 RC
令 p 为通带截止角频率
1
p o
2
j3 p o
2
p
0.37 RC
p
53 2
7o
0.37o
简单二阶低通滤波 电路的幅频特性
由幅频特性可见ω>>ω0时衰减 的斜率为－40dB/十倍频。但在 ω0附近，其幅频特性与理想的 低通滤波特性相差较大。
20lg Af () / dB Af
0 -3dB
-40dB/十倍 频
0.1 0.37 1 10
ω/ω0
改进
R1
Rf
-
Uo
将电容C1的接 地端改接到集成
Ui
R UM R U +
C1
C2
运放的输出端。
只要参数合适
(1)该电路在f0附近形 成正反馈，不致造
成自激振荡，使f0附 近的电压放大倍数
四种常见滤波电路,一网打尽
四种常见滤波电路，一网打尽有源滤波电路为了提高滤波效果，解决π型RC滤波电路中交、直流分量对R的要求相互矛盾的问题，在RC电路中增加了有源器件-晶体管，形成了RC有源滤波电路。
常见的RC有源滤波电路如图Z0716所示。
它实质上是由C1、Rb、C2组成的π型RC滤波电路与晶体管T组成的射极输出器联接而成的电路。
该电路的优点是：1．滤波电阻Rb 接于晶体管的基极回路，兼作偏置电阻，由于流过Rb 的电流入很小，为输出电流Ie的1／（1＋β），故Rb可取较大的值（一般为几十k Ω），既使纹波得以较大的降落，又不使直流损失太大。
2．滤波电容C2接于晶体管的基极回路，便可以选取较小的电容，达到较大电容的滤波效果，也减小了电容的体积，便于小型化。
如图中接于基极的电容C2 折合到发射极回路就相当于（1＋β）C2的电容的滤波效果（因 ie = （1+ β）ib之故）。
3．由于负载凡接于晶体管的射极，故 RL上的直流输出电压UE≈UB，即基本上同RC无源滤波输出直流电压相等。
这种滤波电路滤波特性较好，广泛地用于一些小型电子设备之中。
复式滤波电路复式滤波电路常用的有LCГ型、LCπ型和RCπ型3种形式，如图Z0715所示。
它们的电路组成原则是，把对交流阻抗大的元件（如电感、电阻）与负载串联，以降落较大的纹波电压，而把对交流阻抗小的元件（如电容）与负载并联，以旁路较大的纹波电流。
其滤波原理与电容、电感滤波类似，这里仅介绍RCπ型滤波。
图Z0715（c）为RCπ型滤波电路，它实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。
其滤波原理可以这样解释：经过电容C1滤波之后，C1两端的电压包含一个直流分量与交流分量，作为RC2滤波的输入电压。
对直流分量而言，C2 可视为开路，RL上的输出直流电压为：对于交流分量而言，其输出交流电压为：由式可见，R愈小，输出的直流分量愈大；由式可见，RC2愈大，输出的交流分量愈小。
滤波效果愈好。
模拟滤波电路
是与滤波器网络中有源元件和无源有关的参数。
根据线性化理论，任意个互相隔离的网络级联后，总的传递函数应是各 个网络传递函数的乘积。
H S
n1/
i 1
2
b0i S S2
2 b1i S b2i a1i S a2i
n1/ 2
Hi
i 1
S
H i S
b0i S 2 b1i S b2i S 2 a1i S a2i
Hi(S)为二阶网络的传递函数的普遍形式。
如n为奇数，Hi(s)必然包含有一个一阶传递函数;若n为偶数，一个n阶 的网络就可分解为n/2个二阶函数来实现。
三、有源滤波器的传递函数
H S
Kp
S
S
Z1 S Z 2 S P1 S P2 S
Z m
Pn
Kp常数，Z为分子多项式方程的m 个根，称为零点; P为分母多项式方 程的根，称为极点;零点和极点的值，由a和b决定，亦即取决于滤波电路 的结构参数。
一、压控跟踪滤波器 实现跟踪滤波器的要求：
① 滤波器f0在一定范围内变化时，不影响滤波器的通带增益； ② f0在一定范围内变化时，保持滤波器的带宽不变；
H S
S2
Kp BS
BS
2 0
02
1 C 2R3
1 ( R1
1
R2
)
Kp
R3 2 R1
B 2 R3C
二阶无限增益多路反馈带通滤波器
无限增益多路反馈压控带通滤波器的构成
经滤波器后只产生相同的延迟，而没有相位畸变。
2. 高通滤波器
b0=Kp， b1=b2=0, 传递函数为：
H
S
S2
KPS 2
0S
02
四种常见的滤波电路分析技巧
在整流电路输出的电压是单向脉动性电圧，不能直接给电子电路使用。
所以要对输出的电压进行滤波，消除电压中的交流成分，成为直流电后给电子电路使用。
在滤波电路中，主要使用对交流电有特殊阻抗特性的器件, 如：电容器、电感器。
本文对其各种形式的滤波电路进行分析。
01滤波电路种类滤波电路主要有下列儿种：电容滤波电路，这是最基本的滤波电路；n 型RC滤波电路；II型LC滤波电路；电子滤波器电路。
02滤波原理1.单向脉动性直流电压的特点如图1(a)所示。
是单向脉动性直流电压波形，从图中可以看出，电压的方向性无论在何时都是一致的，但在电压幅度上是波动的，就是在时间轴上，电压呈现出周期性的变化，所以是脉动性的。
但根据波形分解原理可知，这一电压可以分解一个直流电压和一组频率不同的交流电压，如图1(b)所示。
在图1(b)中，虚线部分是单向脉动性直流电压Uo中的直流成分，实线部分是U0中的交流成分。
Uo AUo I30 ------------ t2. 电容滤波原理*根据以上的分析，山于单向脉动性直流电压可分解成交流和直流两部分。
在电源电路的滤波电路中，利用电容器的“隔直通交"的特性和储能特性，或者利用电感“隔交通直”的特性可以滤除电压中的交流成分。
图2所示是电容滤波原理图。
图2@)为整流电路的输出电路。
交流电压经整流电路之后输出的是单向脉动性直流电，即电路中的UOo图2(b)为电容滤波电路。
山于电容C1对直流电相当于开路，这样整流电路输出的直流电压不能通过C1到地，只有加到负载RL图为RL上。
对于整流电路输出的交流成分，因C1容量较大，容抗较小，交流成分通过C1流到地端，而不能加到负载RLo这样，通过电容C1的滤波，从单向脉动性直流电中取出了所需要的直流电压+U。
滤波电容C1的容*越大，对交流成分的容抗越小，使残留在负载RL 上的交流成分越小，滤波效果就越好。
图3电感滤波原理图对于整流电路输出的交流成分，因L1电感量较大，感抗较大，对交流成分产生很大的阻碍作用，阻止了交流电通过C1流到加到负载RLo 这样,通过电感L1的滤波，从单向脉动性直流电中取出了所需要的直流电压+U 。
π型滤波电路
四种∏型RC滤波电路数字电源模拟电源阻抗公式：Z=R+iωL-1/ωC ω=2пfR---电阻ωL----感抗 1/ωC-----容抗1．典型∏型RC滤波电路图7-27所示是典型的∏型RC滤波电路;电路中的C1、C2是两只滤波电容,R1是滤波电阻,C1、R1和C2构成一节∏型RC滤波电路;由于这种滤波电路的形式如同字母∏且采用了电阻、电容,所以称为∏型RC滤波电路;ADP3211AMNG集成电路IC从电路中可以看出,∏型RC滤波电路接在整流电路的输出端;这一电路的滤波原理是：从整流电路输出的电压首先经过C1的滤波,将大部分的交流成分滤除,见图中的交流电流示意图;经过C1滤波后的电压,再加到由R1和C2构成的滤波电路中,电容C2进一步对交流成分进行滤波,有少量的交流电流通过C2到达地线,见图中的电流所示;这一滤波电路中共有两个直流电压输出端,分别输出U01、U02两个直流电压;其中,U01只经过电容C1滤波；U02则经过了C1、R1和C2电路的滤波,所以滤波效果更好,直流输出电压U02中的交流成分更小;上述两个直流输出电压的大小是不同的,U01电压最高,一般这一电压直接加到功率放大器电路,或加到需要直流工作电压最高、工作电流最大的电路中,这是因为这一路直流输出电压没有经过滤波电阻,能够输出最大的直流电压和直流电流；直流输出电压U02稍低,这是因为电阻R1对直流电压存在电压降,同时由于滤波电阻R1的存在,这一滤波电路输出的直流电流大小也受到了一定的限制;2．多节∏型RC滤波电路关于实用的滤波电路中通常都是多节的,即有几节∏型RC滤波电路组成,各节∏型RC 滤波电路之间可以是串联连接,也可以是并联连接;多节∏型RC滤波电路也是由滤波电容和滤波电阻构成;图7-29所示是多节∏型RC滤波电路;电路中,C1、C2、C3是三只滤波电容,其中C1是第一节的滤波电容,C3是最后一节的滤波电容;R1和R2是滤波电阻;这一滤波电路的工作原理与上面的∏型RC滤波电路基本相同,这里再说明下列几点;3．多节∏型RC滤波串、并联电路LC滤波电路LC滤波器也称为无源滤波器,是传统的谐波补偿装置;LC滤波器之所以称为无源滤波器,顾名思义,就是该装置不需要额外提供电源;LC滤波器一般是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成,与谐波源并联,除起滤波作用,还兼顾无功补偿的需要;无源滤波器,又称LC滤波器,是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路,可滤除某一次或多次谐波,最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联,可对主要次谐波3、5、7构成低阻抗旁路；单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器;LC滤波器的适用场合无源LC电路不易集成,通常电源中整流后的滤波电路均采用无源电路,且在大电流负载时应采用LC电路;有源滤波器适用场合有源滤波器电路不适于高压大电流的负载,只适用于信号处理,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,是根据富立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电容滤波电路、电感滤波电路作用原理整流电路的输出电压不是纯粹的直流,从示波器观察整流电路的输出,与直流相差很大,波形中含有较大的脉动成分,称为纹波;为获得比较理想的直流电压,需要利用具有储能作用的电抗性元件如电容C、电感L组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压;常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类;无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波包括倒L型、LC滤波、LC π型滤波和RC π型滤波等;有源滤波的主要形式是有源RC滤波,也被称作电子滤波器;直流电中的脉动成分的大小用脉动系数S来表示,此值越大,则滤波器的滤波效果越差;脉动系数S=输出电压交流分量的基波最大值／输出电压的直流分量半波整流输出电压的脉动系数为S=1.57全波整流和桥式整流的输出电压的脉动系数S≈O.67对于全波和桥式整流电路采用C型滤波电路后,其脉动系数S=1／4RLC／T-1;T为整流输出的直流脉动电压的周期;电阻滤波电路RC-π型滤波电路,实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的;如图1BRC滤波电路;若用S表示C1两端电压的脉动系数,则输出电压两端的脉动系数S=1/ωC2RS;由分析可知,电阻R的作用是将残余的纹波电压降落在电阻两端,最后由C2再旁路掉;在ω值一定的情况下,R愈大,C2愈大,则脉动系数愈小,也就是滤波效果就越好;而R值增大时,电阻上的直流压降会增大,这样就增大了直流电源的内部损耗；若增大C2的电容量,又会增大电容器的体积和重量,实现起来也不现实;这种电路一般用于负载电流比较小的场合.电感滤波电路根据电抗性元件对交、直流阻抗的不同,由电容C及电感L所组成的滤波电路的基本形式如图1所示;因为电容器C对直流开路,对交流阻抗小,所以C并联在负载两端;电感器L对直流阻抗小,对交流阻抗大,因此L应与负载串联;图1 无源滤波电路的基本形式并联的电容器C在输入电压升高时,给电容器充电,可把部分能量存储在电容器中;而当输入电压降低时,电容两端电压以指数规律放电,就可以把存储的能量释放出来;经过滤波电路向负载放电,负载上得到的输出电压就比较平滑,起到了平波作用;若采用电感滤波,当输入电压增高时,与负载串联的电感L中的电流增加,因此电感L将存储部分磁场能量,当电流减小时,又将能量释放出来,使负载电流变得平滑,因此,电感L也有平波作用;利用储能元件电感器L的电流不能突变的特点,在整流电路的负载回路中串联一个电感,使输出电流波形较为平滑;因为电感对直流的阻抗小,交流的阻抗大,因此能够得到较好的滤波效果而直流损失小;电感滤波缺点是体积大,成本高.桥式整流电感滤波电路如图2所示;电感滤波的波形图如图3所示;根据电感的特点,当输出电流发生变化时,L中将感应出一个反电势,使整流管的导电角增大,其方向将阻止电流发生变化;在桥式整流电路中,当u2正半周时,D1、D3导电,电感中的电流将滞后u2不到90°;当u2超过90°后开始下降,电感上的反电势有助于D1、D3继续导电;当u2处于负半周时,D2、D4导电,变压器副边电压全部加到D1、D3两端,致使D1、D3反偏而截止,此时,电感中的电流将经由D2、D4提供;由于桥式电路的对称性和电感中电流的连续性,四个二极管D1、D3；D2、D4的导电角θ都是180°,这一点与电容滤波电路不同;已知桥式整流电路二极管的导通角是180°,整流输出电压是半个半个正弦波,其平均值约为;电感滤波电路,二极管的导通角也是180°,当忽略电感器L 的电阻时,负载上输出的电压平均值也是;如果考虑滤波电感的直流电阻R,则电感滤波电路输出的电压平均值为U 0AV = 29.01U LR R R 要注意电感滤波电路的电流必须要足够大,即RL 不能太大,应满足ω L>>RL,此时I OAV 用下式计算I 0AV =LR U 29.0 由于电感的直流电阻小,交流阻抗很大,因此直流分量经过电感后的损失很小,但是对于交流分量,在ωL 和上分压后,很大一部分交流分量降落在电感上,因而降低了输出电压中的脉动成分;电感L 愈大,RL 愈小,则滤波效果愈好,所以电感滤波适用于负载电流比较大且变化比较大的场合;采用电感滤波以后,延长了整流管的导电角,从而避免了过大的冲击电流; 电容滤波原理详解1． 空载时的情况当电路采用电容滤波,输出端空载,如图4a 所示,设初始时电容电压U C 为零;接入电源后,当u 2在正半周时,通过D1、D3向电容器C 充电；在u 2的负半周时,通过D2、D4向电容器C 充电,充电时间常数为T C =R int C式中包括变压器副边绕组的直流电阻和二极管的正向导通电阻;由于一般很小,电容器很快就充到交流电压u2的最大值,如波形图2b 的时刻;此后,u2开始下降,由于电路输出端没接负载,电容器没有放电回路,所以电容电压值uC 不变,此时,uC ＞u2,二极管两端承受反向电压,处于截止状态,电路的输出电压u 0 =u c =2u 2 ,电路输出维持一个恒定值;实际上电路总要带一定的负载,有负载的情况如下;2． 带载时的情况图5给出了电容滤波电路在带电阻负载后的工作情况;接通交流电源后,二极管导通,整流电源同时向电容充电和向负载提供电流,输出电压的波形是正弦形;在 时刻,即达到u 2 90°峰值时,u 2开始以正弦规律下降,此时二极管是否关断,取决于二极管承受的是正向电压还是反向电压;先设达90°后,二极管关断,那么只有滤波电容以指数规律向负载放电,从而维持一定的负载电流;但是90°后指数规律下降的速率快,而正弦波下降的速率小,所以超过90°以后有一段时间二极管仍然承受正向电压,二极管导通;随着u 2的下降,正弦波的下降速率越来越快,u C 的下降速率越来越慢;所以在超过90°后的某一点,例如图5b 中的t2时刻,二极管开始承受反向电压,二极管关断;此后只有电容器C向负载以指数规律放电的形式提供电流,直至下一个半周的正弦波来到,u2再次超过u C,如图5b中的t3时刻,二极管重又导电;以上过程电容器的放电时间常数为T d=R L C电容滤波一般负载电流较小,可以满足td较大的条件,所以输出电压波形的放电段比较平缓,纹波较小,输出脉动系数S小,输出平均电压UOAV大,具有较好的滤波特性;以上滤波电路都有一个共性,那就是需要很大的电容容量才能满足要求,这样一来大容量电容在加电瞬间很有很大的短路电流,这个电流对整流二极管,变压器冲击很大,所以现在一般的做法是在整流前加一的功率型NTC热敏电阻来维持平衡,因NTC热敏电阻在常温下电阻很大,加电后随着温度升高,电阻阻值迅速减小,这个电路叫软起动电路;这种电路缺点是：断电后,在热时间常数内, NTC热敏电阻没有恢复到零功率电阻值,所以不宜频繁的开启;为什么整流后加上滤波电容在不带负载时电压为何升高这是因为加上滤波测得的电压是含有脉动成分的峰值电压,加上负载后就是平均值,计算：峰值电压=1.414×理论输出电压有源滤波-电子电路滤波电阻滤波本身有很多矛盾,电感滤波成本又高,故一般线路常采用有源滤波电路, 电路如图6;它是由C1、R、C2组成的π型RC滤波电路与有源器件晶体管T组成的射极输出器连接而成的电路;由图6可知,流过R的电流I R=I E／1+β=IR L／1+β;流过电阻R的电流仅为负载电流的1/1+β．所以可以采用较大的R,与C2配合以获得较好的滤波效果,以使C2两端的电压的脉动成分减小,输出电压和C2两端的电压基本相等,因此输出电压的脉动成分也得到了削减;从R L负载电阻两端看,基极回路的滤波元件R、C2折合到射极回路,相当于R减小了1+β倍,而C2增大了1+β倍;这样所需的电容C2只是一般RC π型滤波器所需电容的1／β,比如晶体管的直流放大系数β=50,如果用一般RC π型滤波器所需电容容量为1000μF,如采用电子滤波器,那么电容只需要20μF就满足要求了;采用此电路可以选择较大的电阻和较小的电容而达到同样的滤波效果,因此被广泛地用于一些小型电子设备的电源之中;。
滤波电路主要有以下四种基本类型
C R
(b)
RL Uo
式中 可见
有源滤波电路特点：
(1)电路的增益得到提高 (3)带负载能力强
(2)运放本身对RC网络影响小 (4)运放工作在线性区
一、低通滤波器
低通滤波器用来通过低频信号，抑制或衰减高频信号。 称为滤波电路增益或电压传递函数。
(一)一阶电路
输出电压为
Rf
R1
•
R
-
Uo
•
+
Ui
C
传递函数
结论
0 -3dB
3dB -40dB/十倍频源自10-3 0.01 0.1 1 10
ω/ω0
Q＝2时幅
频特性。
将电容C1接地的一端改接到运放的输出端，形成 正反馈后，可使Uo的幅值在ω≈ω0范围内得到加强， 如果Q值合适，其幅频特性比较接近理想情况 。
二、高通滤波器
Af(ω)
理想的高通滤波器幅频特性
阻带
通带电压放大倍数
通带截止角频率
幅频特性为
20lg A Aup
1
20lg A Aup
1 0.707
0
1
(a)理想特性
o
0
(b)实际幅频特性 o
结论
1.改变电阻Rf和R1的阻值可调节通带电压放大倍数 2.改变截止频率，应调整RC
一阶电路缺点
当ω≥ ωo时，幅频特性衰减太慢，以－20dB/10 倍频程的速率下降，与理想的幅频特性相差甚远。
-40dB/十倍 频
0.1 0.37 1 10
ω/ω0
改进
R1
Rf
•
•
•-
Uo
将电容C1的接 地端改接到集成
•
Ui
滤波器原理及其作用【详解】
波形滤波器表示呈现和/或捕获波形格式的数字音频数据的设备。
应用程序通常通过DirectSound API或Microsoft Windows多媒体waveOut Xxx和waveIn Xxx函数来访问这些设备的功能。
甲波渲染滤波器接收作为输入的波数字音频流，并输出一个模拟音频信号（一组扬声器或外部混合器的）或数字音频流（到S / PDIF连接器，例如）。
甲波捕获过滤器接收作为输入的一个模拟音频信号（从麦克风或输入插孔）或数字流（从S / PDIF连接器，例如）。
同一滤波器输出包含数字音频数据的波流。
单个滤波器可以同时执行渲染和捕获。
例如，这种类型的滤波器可能代表一种音频设备，该设备可以通过一组扬声器播放音频，并同时通过麦克风记录音频。
如动态音频子设备中所述，波形渲染和波形捕获硬件可以表示为单独的波形滤波器。
音频适配器驱动程序通过将wave微型端口驱动程序（系统硬件实施为硬件供应商作为适配器驱动程序的一部分实现）与wave端口驱动程序绑定在一起来构成wave滤波器。
微型端口驱动程序处理波形滤波器的所有特定硬件，而端口驱动程序则管理所有通用的波形滤波器功能。
PortCls系统驱动程序（Portcls.sys）实现了三个Wave端口驱动程序：WaveRT，WavePci 和WaveCyclic。
三种类型的滤波器的操作如下：甲波滤波器分配用于数据的缓冲器，并且对用户模式客户端可直接访问该缓冲区。
缓冲区可以由连续或不连续的内存块组成，具体取决于波形设备的硬件功能。
客户端访问缓冲区作为虚拟内存的连续块。
缓冲区是循环的，这意味着当设备的读取（用于渲染）或写入（用于捕获）指针到达缓冲区的末尾时，它将自动回绕到缓冲区的开头。
尽管客户端将缓冲区作为单个连续的虚拟内存块访问，但是WavePci筛选器必须将缓冲区作为一系列可能的非连续内存块访问。
包含渲染或捕获流连续部分的块在设备处排队。
当设备的读或写指针到达一个块的末尾时，它将移至队列中下一个块的开始。
π型滤波电路
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载π型滤波电路地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容四种∏型RC滤波电路数字电源模拟电源阻抗公式：Z=R+i(ωL-1/ωC) ω=2пfR---电阻ωL----感抗1/ωC-----容抗1．典型∏型RC滤波电路图7-27所示是典型的∏型RC滤波电路。
电路中的C1、C2是两只滤波电容，R1是滤波电阻，C1、R1和C2构成一节∏型RC滤波电路。
由于这种滤波电路的形式如同字母∏且采用了电阻、电容，所以称为∏型RC滤波电路。
HYPERLINK"/embed/%20http://stock_A/ADP3211AMN G.html" \o "ADP3211AMNG" ADP3211AMNG (集成电路IC)从电路中可以看出，∏型RC滤波电路接在整流电路的输出端。
这一电路的滤波原理是：从整流电路输出的电压首先经过C1的滤波，将大部分的交流成分滤除，见图中的交流电流示意图。
经过C1滤波后的电压，再加到由R1和C2构成的滤波电路中，电容C2进一步对交流成分进行滤波，有少量的交流电流通过C2到达地线，见图中的电流所示。
这一滤波电路中共有两个直流电压输出端，分别输出U01、U02两个直流电压。
其中，U01只经过电容C1滤波；U02则经过了C1、R1和C2电路的滤波，所以滤波效果更好，直流输出电压U02中的交流成分更小。
上述两个直流输出电压的大小是不同的，U01电压最高，一般这一电压直接加到功率放大器电路，或加到需要直流工作电压最高、工作电流最大的电路中，这是因为这一路直流输出电压没有经过滤波电阻，能够输出最大的直流电压和直流电流；直流输出电压U02稍低，这是因为电阻R1对直流电压存在电压降，同时由于滤波电阻R1的存在，这一滤波电路输出的直流电流大小也受到了一定的限制。
1.4滤波电路(教案)-高一《电子技术基础》同步精品课堂 (高教版)
1.4滤波电路（教案）-高一《电子技术基础》同步精品课堂（高教版）一、教学目标1.了解滤波电路的基本原理和分类；2.掌握常见的低通滤波和高通滤波电路的设计和计算方法；3.了解滤波器的应用领域。
二、教学内容本次教学的主题是滤波电路，包括滤波电路的原理及分类、低通滤波器的设计和计算、高通滤波器的设计和计算以及滤波器的应用领域等内容。
三、教学方法本次教学采用讲授、实验演示和讨论交流相结合的教学方法。
首先，通过讲解概念和理论知识，让学生了解滤波电路的基本原理和分类；其次，通过实验演示，让学生亲身体验低通滤波和高通滤波电路的设计和计算方法；最后，通过讨论交流，让学生深入探讨滤波器的应用领域。
四、教学步骤1.介绍滤波电路的基本原理和分类。
滤波电路是将信号中的某些频率成分通过，而把其他频率成分阻止或减弱的电路，它通常由波形形状决定。
根据信号中频率不同的成分被滤波后的结果，可以将滤波器分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等四种类型。
2.讲解低通滤波器的设计和计算方法。
低通滤波器是指只能传递低于某一临界频率的信号，而把高于该频率的信号阻隔或减弱的滤波器。
常用的低通滤波器电路包括一阶和二阶电路，其中一阶低通滤波器的通频率为：f = 1 / 2πRC二阶低通滤波器的通频率为：f = 1 / 2π√(R1R2C1C2)其中，R1、R2、C1和C2分别为电路中的电阻和电容。
3.讲解高通滤波器的设计和计算方法。
高通滤波器是指只能传递高于某一临界频率的信号，而把低于该频率的信号阻隔或减弱的滤波器。
常用的高通滤波器电路也包括一阶和二阶电路，其中一阶高通滤波器的通频率为：f = 1 / 2πRC二阶高通滤波器的通频率为：f = 1 / 2π√(R1R2C1C2)其中，R1、R2、C1和C2分别为电路中的电阻和电容。
4.演示滤波电路实验。
通过实验演示两种滤波电路的设计和计算方法，让学生了解滤波电路的实际操作方法，掌握设计和计算的具体步骤。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
U jC Ui 1 R jC 1 Ui 1 jRC
R
R
R
f
1
+
U
o
U
i
C
传递函数
Aup Rf 1 A 1 R 1 jRC 1 1 j
(1)当ω<<ω0时，Af(ω)/Af=1, 即20lg[Af(ω)/Af]=0dB (2)当ω=ω0时，Af(ω)/Af= 1 / 2 幅值下降了3dB,ω0是电路的通 带截止角频率
Q
1 2
-40dB/十倍频
10-3 0.01 0.1
1
10
ω/ω0
(3)当ω=10ω0时， Af ( ) 1 1 Af 992 2 102 100 说明阻带区内Af(ω0)以每十倍频 40dB(100倍)的速率衰减。
简单二阶低通滤波 电路的幅频特性
由幅频特性可见ω>>ω0时衰减 的斜率为－40dB/十倍频。但在 ω0附近，其幅频特性与理想的 低通滤波特性相差较大。
0 -3dB
20 lg
Af ( ) / dB Af
-40dB/十倍 频
0.1 0.37 1
10
ω/ω0
改进
R
1
R
U
2
f
将电容C1的接 地端改接到集成 运放的输出端。
R U R
M
U
oUBiblioteka +i
C
1
C
只要参数合适
R
1
R
U
2
f
(1)该电路在f0附近形 成正反馈，不致造 成自激振荡，使f0附 近的电压放大倍数 得到提高。
R U R
M
U
o
U
+
i
C
1
C
(2)当ω<<ω0时，电容 C1阻抗大，反馈信号 较弱，对电压放大倍 数影响不大。 (3)当ω>>ω0时，输入 信号被C2衰减，输出 电压的幅值小，反馈 信号较弱，对电压放 大倍数影响不大。
定量分析
o U Af ( ) Ui Af 1 1 jQ o o
2
R
1
R
U
2
f
R U R
M
U
o
U
+
i
C
1
C
Rf Af 1 R1
o
1 RC
20 lg
1 阻尼系数: Q 3 Af
Af ( ) / dB Af
0 3dB -3dB
无源滤波器 有源滤波器
只用一些无源元件(R、L、C)组成的滤波器 用无源元件和有源元件组成的滤波器
(a)图中
1 U 1 1 jC Au o 1 U 1 jRC 1 j i R jC o
U i
R
C
(a )
Au
1 0.707
(b)图中
U 0 A u U
(二)简单二阶电路
为了得到较好的滤波效果，通常采 用两节RC低通网络上再接一集成运放。 设
AU U o f
U M
R
U U M
1 1 || R jC jC 1 1 R || R jC jC
R
f
1
1 1 jRC
七
①低通滤波器
Af(ω)
滤波电路
③带通滤波器
Af(ω)
滤波电路主要有以下四种基本类型：
②高通滤波器
Af(ω)
④带阻滤波器
Af(ω)
通带
阻带
阻带
通带
0
阻
通
ω1 ω0 ω2
阻
ω 0
通
阻
ω1 ω0 ω2
通
ω
10-3 10-2 10-1 100 101 102 ω/ω0
10-2 10-1 100 101 102 ω/ω0
式中 可见
RL // R RL
Au
RL RL R
o
1 C RL
有源滤波电路特点：
(1)电路的增益得到提高 (3)带负载能力强 (2)运放本身对RC网络影响小 (4)运放工作在线性区
一、低通滤波器
低通滤波器用来通过低频信号，抑制或衰减高频信号。 U /U 称为滤波电路增益或电压传递函数。 A f o i (一)一阶电路
U i
U
i
R U R U
M
U
o
+
C2 C
C1 C
解得 令 p 为通带截止角频率
p
0.37 RC
2
Rf 其中 Af 1 R1
p p 1 j 3 2 o o
o
1 RC
p
53 7 o 0.37o 2
i
R 1 R jC
1 1 1 jRC
1 0 1 j
1 RC
0
(c)
C
o
U i
R
(b)
U o
它们的截止角频率是
o
Au
无源滤波电路存在的问题 （1）电路的增益小，最大为1 （2）带负载能力差
1 0.707
0
o
(d )
如在无源滤波电路输 出端接一负载电阻RL， 则其截止频率和增益 均随RL而变化。
二、高通滤波器
理想的高通滤波器幅频特性 高通滤波器与低通滤波器 具有对偶关系，低通滤波 器电阻与电容位置互易就 可得到高通滤波器。如：
R
Af(ω) 阻带
通带
10-2 10-1 100 101 102 ω/ω0
(4)Q大小主要影响Af(ω)在 ω0附近的情况，Q值越大， Af(ω0)越大。
20 lg
Af ( ) / dB Af
Q2
3dB
0 -3dB
Q
1 2
-40dB/十倍频
10-3 0.01 0.1
1
10
ω/ω0
结论
Q＝2时幅 频特性。
将电容C1接地的一端改接到运放的输出端，形成 正反馈后，可使Uo的幅值在ω≈ω0范围内得到加强， 如果Q值合适，其幅频特性比较接近理想情况 。
R
U i
C
C
RLU o Ui
R
(b)
RL U o
(a )
RL RL 1 // R L U Au RL 1 jRLC R RL jC Au o 1 RL 1 jRLC R RL 1 jRLC 1 j U i R // RL R jC 1 jRLC o
o
通带电压放大倍数
通带截止角频率
幅频特性为
20lg A Aup 20lg A Aup
1
1
0.707
1
0
(a)理想特性
o
0
(b)实际幅频特性o
结论
1.改变电阻Rf和R1的阻值可调节通带电压放大倍数 2.改变截止频率，应调整RC
一阶电路缺点
当ω≥ ωo时，幅频特性衰减太慢，以－20dB/10 倍频程的速率下降，与理想的幅频特性相差甚远。