最常用的 滤波电路 整理
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。
常见的滤波电路
常见的滤波电路
滤波电路是指通过对电信号进行滤波,可以去除噪声、干扰等杂波,实现对信号的增强、保护、滤波的电路。
常见的滤波电路有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻
滤波器、陷波滤波器等。
一、低通滤波器(Low Pass Filter,LPF)
低通滤波器是指只能传递低于某一频率的信号,而阻断高于该频率的信号的一种电路。
低通滤波器通常用于对信号进行降噪处理和对信号进行滤波的场合。
六、LC滤波器
LC滤波器是指由电感和电容组成的滤波器,常分为高通LC滤波器、低通LC滤波器、带通LC滤波器和带阻LC滤波器等。
LC滤波器在电子电路中应用广泛,在一些需要高精度的场合中,如高精度放大器、高精度振荡器等中应用广泛。
七、数字滤波器
数字滤波器是指通过数字信号处理技术实现的滤波器,常常用于数字信号处理中。
数
字滤波器一般由FIR滤波器和IIR滤波器组成,其中FIR滤波器是一种纯数字的滤波器,
输入和输出都是数字信号,而IIR滤波器除了数字信号以外,还需要一些模拟电路,所以
也被称为模拟数字混合滤波器。
八、操作放大器滤波器
操作放大器(Op Amp)滤波器是指由操作放大器组成的被动、有源和混合类型的滤波器。
操作放大器滤波器通常能够实现高通、低通、带通、带阻等多种功能,并且能够灵活
地调节正负反馈电路的参数,具有很好的可调节性和可控性。
常见的操作放大器滤波器有
差分放大器、单端放大器、多级放大器等。
总之,滤波电路是电子电路中非常重要的一部分,常见的滤波器种类繁多,需要根据
不同的应用场合和需求来选择合适的滤波器。
4种整流5种滤波电路总结
4种整流5种滤波电路总结写在前⾯: 本⽂包含内容: 1、变压电路 2、整流电路 2-1:半波整流电路 2-2:全波整流电路 2-3:桥式整流电路 2-4:倍压整流电路 3、滤波电路 3-1:电容滤波电路 3-2:电感滤波电路 3-3:RC滤波电路 3-4:LC滤波电路 3-5:有源滤波电路 4、整流滤波电路总结 4-1:常⽤整流电路性能对照 4-2:常⽤⽆源滤波电路性能对照 4-3:电容滤波电路输出电流⼤⼩与滤波电容量的关系 4-4:常⽤整流滤波电路计算表基本电路: ⼀般直流稳压电源都使⽤220伏市电作为电源,经过变压、整流、滤波后输送给稳压电路进⾏稳压,最终成为稳定的直流电源。
这个过程中的变压、整流、滤波等电路可以看作直流稳压电源的基础电路,没有这些电路对市电的前期处理,稳压电路将⽆法正常⼯作。
1、变压电路 通常直流稳压电源使⽤电源变压器来改变输⼊到后级电路的电压。
电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。
初级绕组⽤来输⼊电源交流电压,次级绕组输出所需要的交流电压。
通俗的说,电源变压器是⼀种电→磁→电转换器件。
即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场,磁场的磁⼒线切割次级线圈产⽣交变电动势。
次级接上负载时,电路闭合,次级电路有交变电流通过。
变压器的电路图符号见图2-3-1。
2、整流电路 经过变压器变压后的仍然是交流电,需要转换为直流电才能提供给后级电路,这个转换电路就是整流电路。
在直流稳压电源中利⽤⼆极管的单项导电特性,将⽅向变化的交流电整流为直流电。
(1)半波整流电路 半波整流电路见图2-3-2。
其中B1是电源变压器,D1是整流⼆极管,R1是负载。
B1次级是⼀个⽅向和⼤⼩随时间变化的正弦波电压,波形如图 2-3-3(a)所⽰。
0~π期间是这个电压的正半周,这时B1次级上端为正下端为负,⼆极管D1正向导通,电源电压加到负载R1上,负载R1中有电流通过; π~2π期间是这个电压的负半周,这时B1次级上端为负下端为正,⼆极管D1反向截⽌,没有电压加到负载R1上,负载R1中没有电流通过。
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。
最简单的滤波电路图大全(八款最简单的滤波电路设计原理图详解)
最简单的滤波电路图大全(八款最简单的滤波电路设计原理图详解)滤波电路基本概念滤波的概念就是根据傅里叶分析和变换提出的一个工程概念。
电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,叫做滤波电路。
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。
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。
滤波电路作用滤波电路的基本作用是让某种频率的电流通过或阻止某种频率的电流通过。
滤波电路作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分,保留其直流成分,使输出电压纹波系数降低,波形变得比较平滑。
滤波电路工作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、电感)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。
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/(4(RLC/T-1)。
(T为整流输出的直流脉动电压的周期。
)最简单的滤波电路图(一)简单一阶低通有源滤波器一阶低通滤波器的电路如图13.04所示,其幅频特性见图13.05,图中虚线为理想的情况,实线为实际的情况。
经典的滤波电路(值得收藏)
1 f0 2π C1C2 R2 Rf
Rf C1 Avp Q ( R1 ∥ R2 ∥ Rf ) R2 Rf C2 R1
有源高通滤波器
(1)通带增益
Rf Avp = 1 + R1
(2)传递函数
Av ( s) = ( sCR ) 2 Avp 1 (3 Avp ) sCR ( sCR ) 2
二阶压控型低通滤波器
二阶压控型低通有源滤波器中的一个电容器C1原来是接 地的,现在改接到输出端。显然C1的改接不影响通带增益。
二阶压控型LPF
二阶压控型LPF的幅频特性
2.二阶压控型LPF的传递函数
Vo ( s) AvpV( ) ( s) 1 V( ) ( s) VN ( s) 1 sCR
3.频率响应
由传递函数可以写出频率响应的表达式 Avp Av f 2 f 1 ( ) j(3 - Avp ) f0 f0 当 f f 0 时,上式可以化简为
Av ( f f0 )
Avp j(3 - Avp )
定义有源滤波器的品质因数Q值为 f f 0 时的 电压放大倍数的模与通带增益之比
2.同相比例放大器
ui ~
测量u0=?,计算Auf = u0/ui 。
3.跟随器
ui ~
测量u0 =?,计算Auf = u0/ui 。
4.微分电路
ui ┌┑
观察 u0 的输出波形。
有 源 滤 波 电路
滤波器的用途 滤波器是一种能使有用信号通过,滤除信号中无 用频率,即抑制无用信号的电子装置。 例如,有一个较低频率的信号,其中包含一些较高 频率成分的干扰。
有源滤波电路的分类
有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的 放大器。它是在运算放大器的基础上增加一些R、 C等无源元件而构成的。 低通滤波器(LPF) 高通滤波器(HPF) 带通滤波器(BPF) 带阻滤波器(BEF)
看完这篇,吃透各种电源滤波电路
看完这篇,吃透各种电源滤波电路
对电子工程师来说,电路是工作中日常接触最多的,今天我们就来总结
一下滤波电路。
滤波电路总体上说总共有四种:电容滤波电路,这是最基本
的滤波电路;π型RC 滤波电路;π型LC 滤波电路;电子滤波器电路。
本文对以上各种形式的的滤波电路进行一一分析,大家千万不要错过哦!
在整流电路输出的电压是单向脉动性电压,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。
一、滤波电路种类
滤波电路主要有下列几种:电容滤波电路,这是最基本的滤波电路;π型RC 滤波电路;π型LC 滤波电路;电子滤波器电路。
二、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U。
中的直流成分,实线部分是UO 中的交流成分。
2. 电容滤波原理
根据以上的分析,由于单向脉动性直流电压可分解成交流和直流两部分。
电源设计中最常见的四种滤波电路原理及特点解析
电源设计中最常见的四种滤波电路原理及特点解析引言在整流电路输出的电压是单向脉动性电压,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。
一、滤波电路种类滤波电路主要有下列几种:电容滤波电路,这是最基本的滤波电路;π 型 RC 滤波电路;π 型 LC 滤波电路;电子滤波器电路。
二、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 U。
中的直流成分,实线部分是 UO 中的交流成分。
2. 电容滤波原理根据以上的分析,由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(a)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 UO。
图 2(b)为电容滤波电路。
由于电容 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 RL。
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 的容量越大,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。
3. 电感滤波原理图 3 所示是电感滤波原理图。
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。
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 。
常用滤波电路
C
C
+
+
. Uo
C
C
+
+
. Uo
.
. Ui
RR
Ui
RR
(a) 二阶高通滤波电路
(b) 改进型二阶高通滤波电路
16
幅频特性曲线
1+RF/R1
Uo Ui
0.707(1+RF/R1)
0
0
17
• 3、带通滤波电路和带阻滤波电路
• 将截止频率为ωh的低通滤波电路和截止频率为ωl的高通 滤波电路进行不同的组合, 就可获得带通滤波电路和带阻 滤波电路。将一个低通滤波电路和一个高通滤波电路 “串接”组成带通滤波电路, ω>ωh的信号被低通滤波电 路滤掉, ω<ωl的信号被高通滤波电路滤掉, 只有当ωl<ω <ωh时信号才能通过, 显然, ωh>ωl才能组成带通电路。
1
1 jRC
j C
1
1 j
0
0
1 RC
7
Uo
Ui
1
0.707
此电路的缺点: 1、带负载能力差。
0 0
2、无放大作用。
3、特性不理想,边沿不陡。
截止频率
8
通频带宽度(带宽)
Uo
Ui
1
0.707
带宽:0 - 0
1 0 RC
0 0
设R=10k,C为下列各值时
的带宽:
C
fo
1F
16Hz
截止频率
O
高通 l
阻
通
阻
l
h
(a) 带通滤波电路
低通
.
.
Ui
高通
Uo
. A
Au p 1
低通
常用的整流滤波电路
常用的整流滤波电路
改善滤波特性的方法:实行多级滤波。
如:RC–型滤波电路:在电容滤波后再接一级RC滤波电路。
L-C型滤波电路:在电感滤波后面再接一电容。
LC–型滤波电路:在电容滤波后面再接L-C 型滤波电路。
性能及应用场合分别与电容滤波和电感滤波相像。
1.RC–型滤波器
改善滤波特性的方法:实行多级滤波
R愈大,C2愈大,滤波效果愈好。
但R太大,将使直流压降增加。
主要适用于负载电流较小而又要求输出电压脉动很小的场合。
2.L-C 型滤波电路
设uo1的直流重量为U′O,沟通重量的基波的幅值为U′O1m,:3.LC –型滤波电路
明显,LC –型滤波电路输出电压的脉动系数比只有LC滤波时更小,波形更加平滑;由于在输入端接入了电容,因而较只有LC滤波时,提高了输出电压。
滤波效果比LC滤波器更好,但整流二极管中的冲击电流较大。
4.倍压整流电路
利用滤波电容的充放电作用,将多个电容和二极管组合可获得倍数于变压器附边电压的输出电压。
1、二倍压整流电路
u2的正半周时:D1导通,D2截止,抱负状况下,电容C1的电压:u2的负半周时:D2导通,D1截止,抱负状况下,电容C2的电压:输出端的电压:即二倍压电压。
电工电子技术-其他滤波电路
1.电感滤波电路
电感滤波电路由电感L和负载电阻RL串联而成,如下图所 示,它利用电感对交流阻抗大的特的电流增大时,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;当流过电感 线圈的电流减小时,自感电动势与电流方向相同,同时释放 出存储的能量,补偿电流的减小,从而得到平滑的电压。频 率越高、电感越大,滤波效果越好。
当忽略电感的电阻时,负载上的直流电压 Uo≈0.9U2。
2.复式滤波电路
为了得到更好的滤波效果,可以将电感、电容、电阻按 照一定的方式组成复式滤波电路。常见的复式滤波电路有Γ 型和Π型两种,如下图所示。
常见的滤波电路总结25页PPT
常见的滤波电路总结
1、战鼓一响,法律无声。——英国 2、任何法律的根本;不,不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律,也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正,其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等,但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
谢谢!
Hale Waihona Puke 36、自己的鞋子,自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢,但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何,且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔,思而不学则殆。——孔子