数字功放中的低通滤波器
低通滤波器代码
低通滤波器代码一、数字低通滤波器原理简介数字低通滤波器是一种在数字信号处理中常用的滤波器，用于去除高频噪声和保留低频信号。
在这里，我们主要介绍一阶低通滤波器的原理。
1.一阶低通滤波器的传递函数从自动控制原理的角度看，一阶低通滤波器实际上是一个一阶惯性环节。
其传递函数表达式如下：H(s) = 1 / (sT + 1)其中，s表示复频域变量，T表示离散化过程中的单个步长时间。
2.滤波器的差分方程为了将传递函数转化为差分方程，我们需要对s域传递函数进行离散化。
离散化方法有多种，如后向差分法、前向差分法和双线性变换法等。
这里我们以后向差分法为例，求取低通滤波器的差分方程。
二、数字低通滤波器的实现方法在实际应用中，数字低通滤波器通常通过编程实现。
有以下几种实现方法：1.编程实现低通滤波器根据滤波器的设计参数（如截止频率、通带衰减等），编写相应的代码来实现低通滤波器。
在编程过程中，需要注意以下问题：- 选择合适的离散化方法，如后向差分法、前向差分法和双线性变换法等；- 根据滤波器类型（如Butterworth、切比雪夫等）设计相应的传递函数；- 编写相应的代码实现差分方程，并进行数字信号处理；- 调试和优化代码，以达到满意的滤波效果。
2.不同实现方法的比较与选择在实际应用中，不同实现方法有各自的特点和适用场景。
例如：- 后向差分法：简单易实现，但可能导致滤波器不稳定；- 前向差分法：稳定性较好，但计算复杂度较高；- 双线性变换法：精度较高，但计算复杂度较高。
在选择实现方法时，需要根据实际应用需求和硬件条件进行权衡。
低通滤波器的工作原理与性能分析
低通滤波器的工作原理与性能分析低通滤波器是一种常用的信号处理器件，它的主要功能是削弱或消除输入信号中高频成分，并保留低频成分。
低通滤波器在各种通信系统、音频处理、图像处理等领域有着广泛的应用。
本文将介绍低通滤波器的工作原理，并从性能方面进行分析。
一、低通滤波器的工作原理低通滤波器的工作原理基于频域的概念，在时域上看，它就是一个对信号进行平滑处理的装置。
通过将高频成分的能量逐渐减小，低频成分的能量保持较大，从而达到滤波的目的。
低通滤波器的主要构成部分是滤波器核心，常见的有RC低通滤波器、LC低通滤波器和数字低通滤波器等。
这些滤波器核心根据具体的应用需求，采用不同的电路结构和滤波算法来实现。
以RC低通滤波器为例，它由一个电阻和一个电容组成。
当输入信号经过电阻和电容的串联时，高频成分的能量会被电容器电阻消耗，因此输出信号中的高频成分就会被削弱或消除。
而低频成分则会通过电容器并在输出端保留较大的能量。
LC低通滤波器则利用电感元件和电容元件的组合，通过改变电感元件和电容元件的参数，可以调整低通滤波器的截止频率。
通过适当的设计和参数选择，可以实现在所需频率范围内对高频成分的有效滤除。
数字低通滤波器则是基于数字信号处理技术实现，其核心是一组滤波器系数和数字滤波算法。
通过输入信号的采样和离散操作，数字低通滤波器可以对输入信号进行有效滤波。
在实际应用中，数字低通滤波器因其设计灵活性和性能优势而得到了广泛的应用。
二、低通滤波器的性能分析低通滤波器的性能主要通过以下几个指标来评估：1. 截止频率：低通滤波器的截止频率是指滤波器在输入信号频率高于该频率时，输出信号能量下降到指定比例的频率。
截止频率越低，滤波效果越好，对高频成分的衰减也越大。
2. 幅频特性：低通滤波器的幅频特性描述了滤波器在不同频率下对输入信号幅度的影响。
通过绘制滤波器的幅频响应曲线，可以清晰地了解滤波器的频率响应特性。
3. 相频特性：低通滤波器的相频特性描述了滤波器输出信号相位与输入信号相位之间的关系。
数字功放专用电感具有大额定电流
数字功放专用电感具有大额定电流、低阻抗、不易发烫功率高等优势，目前已被SONY、PHILIPS、哈曼、JVC等多家公司大批量使用，ST、TI、IR NXP等芯片设计公司在芯片研发中也都都采用了这类电感。
这种电感为闭磁路，低电磁辐射,LC滤波效果好输出音质质量高，能通过EMC测试出口欧美不受影响最适合于作为数字放大器（D级放大器）LPF用滤波电感。
符合家庭音响及AV放大器等的高输出。
大电流对应、低直流电阻。
通过采用低泄漏磁通的闭磁路结构、低损失磁芯，实现了高音质。
LC滤波器设计为了节省成本和PCB面积，大多数D类放大器的LC滤波器采用二阶低通设计。
扬声器用于减弱电路的固有谐振。
尽管扬声器阻抗有时近似于简单的电阻，但实际阻抗比较复杂并且可能包括显著的无功分量。
要获得最佳滤波器设计效果，设计工程师应当总是争取使用精确的扬声器模型。
常见的滤波器设计选择目的是为了在所需要的最高音频频率条件下将滤波器响应下降减至最小以获得最低带宽。
如果对于高达20 kHz频率，要求下降小于1 dB，则要求典型的滤波器具有40 kHz巴特沃斯（Butterworth）响应（以达到最大平坦通带）。
对于常见的扬声器阻抗以及标准的L值和C值，下表给出了标称元器件值及其相应的近似Butterworth响应：如果设计不包括扬声器反馈，扬声器THD会对LC滤波器元器件的线性度敏感。
电感器设计考虑因素：设计或选择电感器的重要因素包括磁芯的额定电流和形状，以及饶线电阻。
额定电流：选用磁芯的额定电流应当大于期望的放大器的最高电流。
原因是如果电流超过额定电流阈值并且电流密度太高，许多电感器磁芯会发生磁性饱和，导致电感急剧减小，这是我们所不期望的。
通过在磁芯周围饶线而形成电感器。
如果饶线匝数很多，与总饶线长度相关的电阻很重要。
由于该电阻串联于半桥和扬声器之间，因而会消耗一些输出功率。
如果电阻太高，应当使用较粗的饶线或选用要求饶线匝数较少的其它金属材质的磁芯以提供需要的电感。
运算放大器低通滤波器的设计
运算放大器低通滤波器的设计低通滤波器是一种常见的滤波器，它可以将高频信号从输入信号中去除，只保留低频信号。
在运算放大器（Operational Amplifier，简称Op Amp）电路中，低通滤波器的设计可以用于滤除噪声、降低干扰等方面，使得输出信号更加准确和稳定。
一、低通滤波器的基本原理低通滤波器的基本原理是通过阻挡高频信号，只允许低频信号通过。
在运算放大器电路中，可以使用电容器和电阻实现低通滤波器。
1.RC低通滤波器RC低通滤波器是一种简单实用的滤波器，它由一个电阻和一个电容组成。
当输入信号通过电阻流入电容时，电容会逐渐充电，导致高频信号的幅度减小，从而实现滤波作用。
2.RC低通滤波器的截止频率RC低通滤波器的截止频率是指当输入信号的频率大于截止频率时，滤波器开始起作用，将高频信号滤除。
RC低通滤波器的截止频率可以通过以下公式计算：f_c=1/(2πRC)其中，f_c为截止频率，R为电阻值，C为电容值，π为圆周率。
二、运算放大器低通滤波器的设计步骤下面将介绍如何设计一个基于运算放大器的低通滤波器。
1.确定截止频率在设计低通滤波器之前，首先需要确定所需的截止频率。
根据应用需求和信号特性，选择适当的截止频率。
2.选择电容和电阻值根据所选截止频率，可以使用上述公式求解所需的电容和电阻值。
常见的电容和电阻值可以通过硬件电子元件手册或市场供应商的数据手册进行选择。
3.选择适当的运算放大器选择一个合适的运算放大器，以满足设计要求。
运算放大器应具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特性。
4.建立电路连接将所选运算放大器、电阻和电容连接成一个低通滤波器的电路。
具体的连接方式可以参考运算放大器数据手册或其他相关资料。
5.设计电源为运算放大器电路提供适当的电源。
根据运算放大器的需求，选择合适的电源电压和电源电容。
6.调试和测试将设计好的低通滤波器电路进行调试和测试。
通过输入不同频率的信号，观察输出信号的响应和滤波效果。
低通数字滤波器截止频率计算
低通数字滤波器截止频率计算数字滤波器是一种用于信号处理的重要工具，它可以通过滤波器对信号进行频率选择，去除不需要的频率成分。
低通数字滤波器是一种允许低频信号通过而阻止高频信号通过的滤波器。
截止频率是指在该频率以下的信号通过滤波器，而在该频率以上的信号被滤除。
在设计低通数字滤波器时，我们需要确定一个合适的截止频率，以满足信号处理的需求。
截止频率的选择取决于应用的具体要求和信号的频率特性。
截止频率的计算可以使用不同的方法，其中一种常用的方法是根据滤波器的阶数和采样频率来确定。
阶数是指滤波器的级数，决定了滤波器的陡峭程度和滤波效果。
在数字滤波器设计中，常用的一种滤波器是巴特沃斯滤波器。
根据巴特沃斯滤波器的特性，截止频率与阶数和采样频率的关系可以通过公式计算得出。
然而，在本文中我们不使用公式，而是通过描述来说明计算方法。
确定滤波器的阶数。
阶数越高，滤波器的陡峭程度越高，但计算复杂度也越高。
根据信号处理的需求和计算资源的限制，选择一个合适的阶数。
然后，确定滤波器的采样频率。
采样频率是指在模拟信号转换为数字信号时，对模拟信号进行采样的频率。
采样频率需要根据信号的最高频率成分来确定，以避免混叠现象的发生。
接下来，根据阶数和采样频率来计算截止频率。
截止频率可以通过将采样频率除以阶数的两倍得到。
这个计算方法可以保证滤波器的截止频率在理论上满足要求。
需要注意的是，计算得到的截止频率是理论值，在实际应用中可能会受到一些误差的影响。
这些误差可能来自于滤波器的非线性特性、数字信号处理算法的近似计算等因素。
因此，在实际应用中，可能需要进行一些调整和优化，以确保滤波器的性能满足要求。
总结起来，低通数字滤波器的截止频率计算是一个重要的步骤，在滤波器设计和信号处理中具有重要的作用。
通过确定滤波器的阶数和采样频率，可以计算得到合适的截止频率。
然而，需要注意的是，计算得到的截止频率是理论值，在实际应用中可能会受到一些误差的影响。
因此，在设计和应用数字滤波器时，需要进行一些调整和优化，以确保滤波器的性能满足要求。
低通滤波器的原理
低通滤波器的原理
低通滤波器是一种常见的信号处理器件，广泛应用于语音信号、
音频信号、图像信号和视频信号的处理中。
其主要原理是根据信号频
率不同，在信号流中选择通过的低频信号，将高频信号进行过滤。
下
面本篇文章就来详细介绍一下低通滤波器的原理和应用。
一、低通滤波器的基本原理
低通滤波器是一种能够过滤掉高频信号的电子滤波器，其基本原
理就是只让低频信号通过，高频信号被过滤掉。
在设计低通滤波器时，通常会设定一个截止频率，所有的高于该频率的信号都会被过滤掉。
截止频率越低，滤波器的效果就越明显。
二、低通滤波器的工作方式
低通滤波器的工作方式主要包括两种：RC滤波器和激励型滤波器。
其中，RC滤波器是最常见的滤波器，通过电容和电阻的组合实现对高
频信号的过滤；而激励型滤波器则通过振荡电路实现对信号的过滤。
不同类型的低通滤波器在实际应用中有其各自的优缺点和适用范围。
三、低通滤波器的应用
低通滤波器的应用范围非常广泛，例如在音频信号处理中常用于
去除噪音和杂音，提高人声的清晰度和可听性；在视频图像处理中常
用于平滑图像和去除噪点，提高图像的质量和清晰度。
此外，低通滤
波器还广泛应用于通信系统、雷达系统、遥感系统等领域。
综上所述，低通滤波器是一种非常有用的信号处理器件，其能够有效地过滤高频信号，提高信号的清晰度和可读性。
在实际应用中，设计和优化滤波器参数是非常关键的，需要根据具体的应用场景和信号特性进行设计和调试。
低通数字滤波器代码
低通数字滤波器代码低通数字滤波器是一种常见的信号处理器件，它可以将输入信号中高频成分滤除，只保留低频成分。
在实际应用中，低通数字滤波器被广泛应用于音频处理、图像处理、通信系统等领域。
本文将介绍一种基于巴特沃斯滤波器设计的低通数字滤波器，并详细解释其原理和实现方法。
巴特沃斯低通滤波器是一种典型的无失真滤波器，它的特点是在截止频率附近的频率响应非常平坦，而且在截止频率之外的频率响应急剧下降。
这使得巴特沃斯低通滤波器在实际应用中具有很高的性能。
巴特沃斯滤波器的设计是基于一个重要的概念——极点。
极点是指滤波器的传输函数中使得函数取无穷大的点。
对于巴特沃斯滤波器来说，这些极点位于单位圆上，并且均匀分布在单位圆上。
通过调整这些极点的位置和数量，可以实现不同的滤波器特性。
巴特沃斯低通滤波器的设计步骤如下：1. 确定滤波器的截止频率：截止频率是指滤波器在该频率处的输出功率下降到输入功率的一半。
根据应用需求，选择合适的截止频率。
2. 根据截止频率计算滤波器的阶数：阶数是指滤波器的极点数量。
阶数越高，滤波器的陡峭度越高。
一般来说，阶数越高，滤波器的性能越好，但同时也会增加计算复杂度。
3. 计算滤波器的极点位置：根据截止频率和阶数，计算滤波器的极点位置。
巴特沃斯低通滤波器的极点位于单位圆上，可以通过公式计算得到。
4. 根据极点位置计算滤波器的系数：根据极点位置，计算滤波器的系数。
系数可以通过多项式展开得到，然后归一化处理。
5. 实现滤波器：将计算得到的滤波器系数应用于巴特沃斯滤波器的差分方程，即可实现滤波器。
巴特沃斯低通滤波器的实现可以使用各种编程语言进行。
以下是使用C语言实现巴特沃斯低通滤波器的示例代码：```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <math.h>#define ORDER 4 // 滤波器阶数#define SAMPLING_RATE 44100 // 采样率#define CUTOFF_FREQ 2000 // 截止频率double coef[ORDER+1]; // 滤波器系数void butterworth_lowpass_filter(double* input, double* output, int length) {int i, j;double history[ORDER+1] = {0}; // 输入历史数据for (i = 0; i < length; i++) {// 更新输入历史数据for (j = ORDER; j > 0; j--) {history[j] = history[j-1];}history[0] = input[i];// 计算输出output[i] = 0;for (j = 0; j <= ORDER; j++) {output[i] += coef[j] * history[j];}}}void calculate_filter_coef() {int i;double wc = 2 * M_PI * CUTOFF_FREQ / SAMPLING_RATE; // 截止频率对应的角频率// 计算滤波器的极点位置double s[ORDER];for (i = 0; i < ORDER; i++) {double real = -sinh(wc) * sin(M_PI*(2*i+1)/(2*ORDER));double imag = cosh(wc) * cos(M_PI*(2*i+1)/(2*ORDER)); s[i] = real + imag * I;}// 计算滤波器的系数for (i = 0; i <= ORDER; i++) {coef[i] = creal(s[0] * s[1] * s[2] * s[3] * ... * s[i-1] * s[i+1] * ... * s[ORDER]) / pow(cabs(s[i]), ORDER);}}int main() {// 生成输入信号int length = 1000;double* input = (double*)malloc(length * sizeof(double)); // ...// 计算滤波器系数calculate_filter_coef();// 应用滤波器double* output = (double*)malloc(length * sizeof(double)); butterworth_lowpass_filter(input, output, length);// 输出滤波后的信号for (int i = 0; i < length; i++) {printf("%lf\n", output[i]);}free(input);free(output);return 0;}```以上代码实现了一个4阶巴特沃斯低通滤波器。
运算放大器低通滤波器的应用
运算放大器低通滤波器的应用以下我们将用Proteus软件分析一下例5-14、例5-15和例5-16的低通滤波器，看其是否满足原设计要求。
【例5-17】单位增益一阶同相低通滤波器。
采用LM324集成运算放大器的单位增益一阶同相低通滤波器电路，如图5-69所示。
图中电源电压为±15V，电阻R1=3.38kΩ，C1=47nF。
从INPUT处输入信号，从OUTPUT处输出信号。
从INPUT处输入幅度1.0V、频率1kHz的交流电压信号，用Proteus图形仿真功能，可以绘出电路的频率响应图，如图5-70所示。
图中的黑线是对数幅频特性曲线，红线是相频特性曲线。
从图可见，①对数幅频特性曲线幅值是先高后低，属于低通滤波器，最大值处增益是0dB，0dB恰好是放大1倍（等于没有放大，称为单位增益）；②低通滤波器的截止频率fc=1kHz，故符合原设计要求。
图5-69 采用LM324集成运算放大器的单位增益一阶同相低通滤波器电路图5-70 单位增益一阶同相低通滤波器频率响应图【例5-18】二阶单位增益切比雪夫低通滤波器。
采用LM358集成运算放大器的二阶单位增益切比雪夫低通滤波器电路，如图5-71所示。
图中电源电压为±15V，电阻R1=1.30k Ω，R2=1.26kΩ，电容C1=22nF，C2=150nF。
从INPUT处输入信号，从OUTPUT处输出信号。
从INPUT处输入幅度1.0V、频率1kHz的交流电压信号，用Proteus图形仿真功能，可以绘出电路的频率响应图，如图5-72所示。
图中的黑线是对数幅频特性曲线，红线是相频特性曲线。
从图可见，①对数幅频特性曲线幅值是先高后低，属于低通滤波器；通带增益是0dB，0dB对应的放大倍数是1倍（等于没有放大，称为单位增益）；②低通滤波器的截止频率fc约为3kHz；③在截止频率fc附近有一个高度约为3dB的鼓包，这正是切比雪夫滤波器特有的3dB纹波。
综上所述，可知该二阶单位增益切比雪夫低通滤波器符合原设计要求。
低通滤波器衰减
低通滤波器衰减1. 什么是低通滤波器低通滤波器是一种信号处理工具，用于将高频信号从输入信号中滤除，只保留低频成分。
它可以通过改变信号的频率响应来实现这一目标。
在数字信号处理中，低通滤波器是一种线性时不变系统，其传递函数在正常工作频率范围内对低频信号具有较高的增益，而对高频信号有较低的增益。
这意味着它会使输入信号中的高频成分衰减，并保留较低频成分。
2. 为什么需要低通滤波器在许多实际应用中，我们可能只对某些特定频率范围内的信号感兴趣。
例如，在音频处理中，我们可能只对人类可听到的声音感兴趣，而不关心超出此范围的高频噪声。
此时，使用低通滤波器可以有效地去除不需要的高频噪声。
另一个常见的应用是图像处理中的平滑操作。
通过使用低通滤波器，我们可以去除图像中的高频细节部分，从而实现平滑效果。
此外，低通滤波器还可用于信号采样过程中的抗混叠滤波。
在模拟信号转换为数字信号时，由于采样频率限制，可能会产生混叠现象。
通过在采样之前应用低通滤波器，我们可以限制输入信号的频率范围，以防止混叠。
3. 低通滤波器的衰减特性低通滤波器的衰减特性是指它对高频信号的抑制程度。
一般来说，我们希望低通滤波器在截止频率之后能够迅速衰减高频成分，以确保只保留所需的低频成分。
常见的低通滤波器类型包括巴特沃斯、切比雪夫和椭圆等。
这些滤波器都具有不同的衰减特性和相应的设计参数。
•巴特沃斯低通滤波器：巴特沃斯低通滤波器是一种具有最平坦幅度响应的低通滤波器。
它在截止频率处有最小的衰减，并且随着频率增加而逐渐增加衰减。
•切比雪夫低通滤波器：切比雪夫低通滤波器是一种具有更快衰减特性的低通滤波器。
它可以通过调整设计参数来实现不同的衰减程度，但在截止频率附近会出现振铃效应。
•椭圆低通滤波器：椭圆低通滤波器是一种具有最快衰减特性的低通滤波器。
它可以提供更高的衰减程度，但在频率响应上会出现过渡带的振荡。
4. 低通滤波器的设计方法设计一个低通滤波器需要确定以下关键参数：•截止频率：决定了过渡带和阻带的频率范围。
音响缩词详解——LPF和HPF
音响缩词详解——LPF和HPF磊峒晰F’●钱志远●—-—一,,膏响缩词详解在数字音频设备原理图中,我们常常会看到LPF这个缩词,在影音功放中又能见到HPF这样的单元电路.LPF是LowPassFilter,低通滤波器三个英文词头的组合HPF是高通滤波器,}hshPassFilter的词头缩写.它们都表示某一类型的滤波器.滤波器是一种对不同频率的信号有不同处理能力的电路.从通过频率的带域来分有五种基本类型的滤波器,各自对信号处理的能力见图1oLPF可以通过以下的频率,大于的频率一般就认为通不过去了.HPF则相反,大于的频率可以通过,小于的频率被阻断.BPF(BandPassFi1-ter)叫带通滤波器,可以通过某一带宽内的频率,在高频电路,调幅,调频,选频等非线性电路中用得很多.在三分频音箱的中音驱动单元前也有一个BPF.BEF(BandElinfination Filter)叫带阻滤波器,也称陷渡器,专门用来阻挡或LPF和HPF吸收掉某一频带或频率的电路. 例如,医疗电子设备中常用的5OHz吸收电路,彩色电视机中的6.5MHz伴音中频吸收电路等等都是这种滤波器.APF(AⅡPassFilter)叫全通滤波器,其频率和输出幅度的关系是一条平直的线段.即对幅度输出没有影响.其影响的是输出相位,幅频图上就反映不出来.所以全通滤波器也叫相移滤波器,能从某个特定频率开始使相位反转180~,可用于影音放大等场合的相位校正.滤波器可谓五花八门,同样通带特性的滤波器还可以从各个不同角度对其分类.首先可从滤波曲线的形状来分.图1的幅频特性是理想状态时的图解,实际电路根本就制作不出这种直上直下的幅频变化, 总有一个过渡过程.这样,实际的LPF滤波器的幅频特性如图2那样被分成三个部分:通带,过渡带和阻带.不同类型的滤波器在这三个区域内表现是不同的.由于实际使用的是通带特性,所以通带特性最重要.其次是过渡带,这里涉及到无用信号的衰减特性和两个滤波器的交接问题.例如在二分频音箱中,用一只IJPF去接低音单元,再用一只HPF去接高音单元.两只滤波器的是相同的.称转抑频率或截止频率,在这一点的幅值已下降到通带最大幅值时的12 (0,707),从功率来讲正好下降至1/2.这一点上高音单元和低音单元各工作一半,如果二只单元的灵敏度一样,总声功率正好平衡. 但在这一点的前后,由于滤波器的衰减不一定是互补的,即高音单元在以下的衰减与低音单元在以下的增幅快慢不同,声功率在附近就有不一致的情况出现.所以,过渡带在这时的特性好坏就显得重要了.过渡带的衰减快慢是由阶次来决定的,一阶滤波器的衰减速率为每十个倍频程下降20dB,记为20dB/+.也有用每倍频程6dB (6dB/二)或每八倍频程18dB (18dB/oet)来表示的,这三个单位对应的斜率是一样的.二阶滤波器衰减速率就增加一倍即40dB/+,三阶的上升至60dB/+. 阶次高,过渡带就窄,双分频音箱的交接频带就小,两只单元同时工作的频域就短,能量的平衡和音色的一致性似乎应该好. 但实际上还有另一个相位原因, 过渡带愈窄,相位变化就愈激烈. 相位在立体声定位中的影响很大.同时,两只高低音单元发出同样声音,但相位不同对听感也有影响.在音箱分频器中到底用高阶分频器好,还是用低阶分频器好?设计师一直就有分歧.不过对音响爱好者自己设计分频器来说,高阶绝对是危险的,故不应该超过二阶.阶次的作用已经了解了一些,那么滤波器的阶次是怎么确定的呢?很简单,只要看看滤波器中的电感和电容的个数就行,当然直接并联或串联用来调整电容或电感的数值的一组元件只能算一个.例如,一阶高通滤波器只有一只电容,一阶低通滤波器只用一只电感,所以最简单的二分频音箱用一对电容电感就可以了.二阶滤波器一般用一只电感和一只电容,或二只电容再加上运放和(高保真音响)曲0o年第8期几只电阻.更高阶次的情况依此类推.但实际高阶滤波器往往用一二阶滤波器串接而成,很少直接设计高阶电路,因为直接设计出的高阶电路,元件的数值要求苛刻,稍有差异,滤波器的特性就会有很太出人,制作调整都很不易.按频率特性来分滤波器有三大类,见图3.第一类称巴特沃斯滤波器,也称最平坦响应滤波器.幅频特性在通带里面是单调平坦地下降,到附近幅频特性曲线按阶次不同,以不同的速率下降.阶次愈高,下降愈陡.第二类称切比雪夫滤波器.幅频特性在通带内有起伏,但起伏不超过3dB,到coo附近幅频特性的下降就比巴特沃斯型滤波器要快切比雪夫滤波器的阶次愈高,通带内的起伏愈多,过以后的下降就愈侠.第三类称贝塞耳滤波器.其通带内的相频特性线性较好,且相移比上两种滤波器要小.在音响领域中,巴特沃斯滤波器是最有用的,一般都以晟平坦特性来设计滤波器,以求得尽量平坦的音频功率响应.滤波器以元件的不同又可分为有源滤波器和无源滤波器两类.无源滤波器指不用放大元件的滤波器,如LC和RC滤波器, 见图4.这种滤波器通带的最大增益只有0dB,信号经过无源滤波器后幅度只会减小.所以,连连经过无源滤波器信号就会衰减殆尽.但他的优点是这种滤波器可以承受大电流高电压的信号. 功率放大以后的分频器和电源电路中的滤波器都用无源滤波器. 频率极高的场合也都用Lc无源滤波器.有源滤波器指采用放大元件,现在都用运放的滤波器.其优点很多,有源滤波器实质上是一个选频放大电路,通带频率段可以获得一定的放大量,而阻带频率则被衰减掉.一个电路可同时实现放大及滤波功能.其二,有源滤波器可以不用电感,只靠独立的若干个电容来实现高阶滤波电路.电感体积大,制作困难, 不容易集成化,远不如电容来得好用.无源滤波器要阶次高,必须把电感,电容配合用,而有源滤波器则可以用多只电容和电阻, 再加一只运放来设计各种特性的高阶滤波器.所以,有源RC滤波器在音响设备中使用很普遍,任何数字设备在最终模拟信号输出前都有一对LPF,大都是有源滤波器,见图5.有源滤波器的弱点是能处理的频率和功率都受运放限制.新世纪已经进入了数字时代,而滤波器则在几十年前就有了数字化概念.数字滤波器(Dr) 和模拟滤波器(AF)从功能来说是一样的,选通或阻断某些频率.但从设计方法,原理和实现方案角度看简直相差十万八千里.模拟滤波器说到底是依靠电感和电容对不同频率的阻抗不同,来实现滤波的而数字滤波器则依靠改变数字信号序列的密度等特性来改变原信号的频率特性.我们举一个近似的例子来说明这个过程.图6(a)是某正弦波的取样序列,直接数模变换就成图6(b)那样的台阶波形,其中除原正弦波的基波成分外,还有很多高次谐波.见图6(d).若现在在每两个取样点之间插入一个数据,而数据取前后两个取样数值之平均值.再进行数模变换就会生成图6(c)那样的台阶波形.此波形较6(b)更接近原波形,频谱3】图见图6(e),其中低次谐波的成分少了,即相当于滤掉了基波以上的某些频率,有类似低通的效果.如果插入的数据愈密,数模变换的波形就愈接近原正弦波, 中间谐波被滤掉得愈多.在原数据中插人或删去不同的数据,就可以实现各种不同的滤波效果.当然,实际的数字滤波器要比模拟滤波器复杂得多. 实现有硬件和软件两种方法:硬件实现则专门设计制造出不同的运算电路,用大规模集成电路工艺制作成芯片,供设备运用;软件实现则编写专门的程序,把原数字序列变成一个新序列,软件和数据,由设备中通用的CPU和内存来操作.前者处理速度快,批量生产成本低,后者灵活性好,升级方便.数字滤波器不可能把不需要的频段信号完全去掉.而是把低频中不需要的频率推得更低,高频中不需要的频率推得更高.所以.数字音视频设备的最终输出端,还需要用模拟滤波器.只不过这时模拟滤波器的要求比不用数字滤波器时低得多.模拟滤波器是发烧友摩机的一个重点,数字滤波器个人就设有能力去改变它了.当数字滤波器的品质特性很好时.模拟滤波器的打摩就设有任何意义.请别盲目开刀口HIGHFIDELII~Aug.舢。
数字低通滤波器
数字低通滤波器数字低通滤波器是一种信号处理的工具，用于去除频率高于特定截止频率的信号成分，从而实现信号的平滑和降噪。
本文将介绍数字低通滤波器的基本原理、应用领域以及常见的设计方法。
一、基本原理数字低通滤波器的基本原理是通过改变信号的频率响应，使得高于截止频率的信号成分被抑制或消除。
它可以看作是一个频率选择器，只允许低于截止频率的信号通过，而将高于截止频率的信号进行衰减。
在数字低通滤波器中，常用的设计方法包括FIR（有限脉冲响应）滤波器和IIR（无限脉冲响应）滤波器。
FIR滤波器是一种线性相位滤波器，其频率响应可以通过离散时间傅里叶变换（DFT）来计算。
而IIR滤波器则是一种非线性相位滤波器，其频率响应可以通过离散傅里叶变换（DTFT）来计算。
二、应用领域数字低通滤波器在信号处理中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1. 音频处理：在音频处理中，数字低通滤波器常用于音频信号的去噪和平滑处理。
通过滤除高频噪声，可以提高音频的清晰度和质量。
2. 图像处理：在图像处理中，数字低通滤波器常用于图像的平滑处理和边缘检测。
通过去除图像中高频的细节部分，可以使图像更加平滑，并减少噪声的影响。
3. 通信系统：在通信系统中，数字低通滤波器常用于信号的解调和解调。
通过滤除高频噪声和干扰信号，可以提高通信系统的性能和可靠性。
4. 生物医学信号处理：在生物医学领域，数字低通滤波器常用于心电图（ECG）和脑电图（EEG）等生物信号的分析和处理。
通过滤除高频噪声和伪迹，可以提取出有效的生物信号特征。
三、设计方法数字低通滤波器的设计方法有很多种，下面介绍几种常见的设计方法：1. 窗函数法：窗函数法是一种常用的FIR滤波器设计方法。
它通过选择合适的窗函数和滤波器长度，来实现对信号的滤波。
常见的窗函数有矩形窗、汉宁窗和布莱克曼窗等。
2. 巴特沃斯滤波器：巴特沃斯滤波器是一种常用的IIR滤波器设计方法。
它具有平坦的通带和陡峭的阻带特性，可以实现对信号的精确滤波。
D类功放输出功率与效率的分析
D类功放输出功率与效率的分析D类功放是一种高效率的音频功放设计，其输出功率和效率是设计和分析的关键要素。
本文将详细探讨D类功放输出功率与效率的相关分析。
首先，我们需要了解D类功放的工作原理。
D类功放采用数字调制技术，将音频信号数字化后进行脉宽调制，将信号拆分为高频脉冲序列。
通过调制脉冲的宽度和频率，可以实现对输出信号的精确控制。
然后，通过一个低通滤波器将高频脉冲还原为模拟音频信号，最终输出给扬声器。
在理论上，D类功放的理想输出功率可以达到100%，即输入电源的所有能量都被转化为有用的音频功率输出。
然而，在实践中，D类功放的效率受到多种因素的影响，导致真实的输出功率低于理论值。
首先一个重要的因素是开关管的开关损耗和导通损耗。
由于D类功放采用开关电路，开关管需要频繁地进行开关操作。
在开关操作过程中，开关管会有一定的导通损耗和开关损耗，这些损耗会使功放的效率降低。
当输入信号幅度较小时，开关频率会增加，导致开关损耗增加，效率降低。
因此，在设计D类功放时，需要选择高效率的开关管，以降低开关损耗。
其次，滤波器的效率也是影响D类功放效率的因素之一、在D类功放中，采用的低通滤波器用于将高频脉冲还原为模拟音频信号。
滤波器的效率决定了滤波器的损耗程度，进而影响功放的总体效率。
为了提高滤波器的效率，可以采用高效的滤波器设计技术，例如交叉耦合电容滤波器和无源滤波器。
此外，电源的效率也会对D类功放的效率产生影响。
电源的效率取决于电源的类型和设计。
常见的电源类型包括开关电源和线性电源。
开关电源相比线性电源具有更高的效率，可以提供更稳定的直流电压，从而提高功放的效率。
最后，负载的变化也会影响D类功放的效率。
D类功放在不同负载下的效率可能会有所不同。
当负载阻抗变化时，功放需要调整输出信号以适应新的负载。
这个调整过程可能会导致功放的效率下降。
因此，在设计D类功放时，需要充分考虑负载特性，并采取一些补偿措施，例如反馈机制。
总结起来，D类功放的输出功率和效率是工程设计中需要仔细分析和优化的重要指标。
数字低通滤波器原理
数字低通滤波器原理
数字低通滤波器是一种常用的信号处理工具，用于去除信号中高频成分，保留低频成分。
其原理基于采样定理和频域抽样。
根据采样定理，一个信号的最高频率成分不能超过其采样频率的一半。
在数字信号处理中，采样频率通常是已知的，因此可以根据需要选择一个截止频率来设计数字低通滤波器。
数字低通滤波器通过在频域对信号进行滤波，将高于截止频率的频谱成分去除。
常用的数字低通滤波器有FIR滤波器和IIR
滤波器。
FIR滤波器是一种非递归滤波器，其输出只依赖于输入和滤波
器的系数。
FIR滤波器的传递函数是一个有限长度的冲激响应，通过对输入信号与滤波器的冲激响应进行卷积运算来实现滤波。
IIR滤波器是一种递归滤波器，其输出不仅依赖于输入和滤波
器的系数，还依赖于其过去的输出。
IIR滤波器的传递函数是
一个有无穷长度的冲激响应，可以通过不同的结构实现，如直接形式、间接形式和级联形式。
设计数字低通滤波器需要选择适当的滤波器结构和滤波器参数。
常见的设计方法有窗函数法、频率采样法和最小均方误差法。
这些方法可以根据要求的滤波器性能来确定滤波器的系数。
最后，将输入信号通过数字低通滤波器进行处理，可以得到滤波后的信号，该信号去除了高于截止频率的高频成分，保留了
低频成分。
因此，数字低通滤波器在信号处理和通信系统中有着广泛的应用。
d类 功放 低通滤波器 作用
d类功放低通滤波器作用
D类功放是一种数字功放，它通过将模拟音频信号转换为数字信号进行处理，然后再将其转换回模拟信号输出。
低通滤波器是一种电路或设备，用于去除输入信号中高于某一特定频率的部分，只保留低于该频率的信号。
那么，D类功放中的低通滤波器起到了什么作用呢？
首先，D类功放中的低通滤波器可以用来去除数字信号中的高频噪声。
在数字信号处理过程中，由于采样和量化等步骤可能会引入高频噪声，低通滤波器可以有效地滤除这些噪声，确保输出的模拟信号质量较高。
其次，低通滤波器还可以帮助限制D类功放的输出频率范围。
D 类功放在数字信号处理过程中会引入一定的高频成分，而这些高频成分可能会对扬声器或其他音频设备造成损害，因此低通滤波器可以用来限制输出信号的频率范围，保护后级设备。
此外，低通滤波器还有助于改善D类功放的效率。
由于D类功放工作在高频开关状态，因此其效率较高，但在输出端会产生高频谐波。
低通滤波器可以帮助滤除这些高频谐波，从而提高整体的输
出功率效率。
总之，D类功放中的低通滤波器在去除高频噪声、限制输出频率范围、保护后级设备和提高功率效率等方面发挥着重要作用。
通过合理设计和应用低通滤波器，可以有效改善D类功放的音频性能和输出质量。
低通滤波器
低通滤波器[浏览次数：214次]低通滤波器，英文为LPF（low-pass filter），是一种容许低于某一截至频率的信号分量通过，而对高于该截止频率以上的信号分量进行衰弱的电子滤波装置。
对于不同滤波器而言，每个频率的信号的减弱程度不同。
低通滤波器有很多种，最通用的就是巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器。
目录∙低通滤波器概述∙低通滤波器工作原理∙不同低通滤波器比较∙低通滤波器主要技术指标低通滤波器概述∙电感阻止高频信号通过而允许低频信号通过，电容的特性却相反。
信号能够通过电感的滤波器、或者通过电容连接到地的滤波器对于低频信号的衰减要比高频信号小，称为低通滤波器。
当使用在音频应用时，它有时被称为高频剪切滤波器, 或高音消除滤波器。
低通滤波器是指车载功放中能够让低频信号通过而不让中、高频信号通过的，其作用是滤去音频信号中的中音和高音成分，增强低音成分以驱动扬声器的低音单元。
由于车载功放大部分都是全频段功放，通常采用AB类放大设计，功率损耗比较大，所以滤除低频段的信号，只推动中高频扬声器是节省功率、保证音质的最佳选择。
低通滤波器工作原理低通滤波器原理很简单，它就是利用电容通高频阻低频、电感通低频阻高频的原理。
对于需要截止的高频，利用电容吸收电感、阻碍的方法不使它通过；对于需要放行的低频，利用电容高阻、电感低阻的特点让它通过。
低通滤波器概念有许多不同的形式，其中包括电子线路（如音频设备中使用的hiss滤波器）、平滑数据的数字算法、音障（acoustic barriers）、图像模糊处理等等，这两个工具都通过剔除短期波动、保留长期发展趋势提供了信号的平滑形式。
低通滤波器在信号处理中的作用等同于其他领域，如金融领域中移动平均数（moving average)所起的作用。
【电路 架构】电路设计论坛—LC与RC滤波电路设计原理
图 5 二阶 一级 低通滤波器
图 6 四阶 二级 低通滤波器
功率损耗
频响 vs 阻抗变化 2~8
成 本 THD+ N E M
have the following characteristics:
a) passband response deviation: ±0.1 dB, 10 Hz f 20 kHz;
b) stop-band attenuation: > 60 dB, f > 24 kHz. 功率输出的 LC 低通滤波器与模拟音频测试设备的滤波器指标不能满足上述要求 模拟功放 的测试方法与设备不能完全适合数字功率放大器的测量 特别是谐波失真与信噪等性能指标
对于无源 RC 滤波器 其滤波效果受前 后级阻抗的影响很大 与 RC 低通滤波器自身 阻抗相比 前级的输出阻抗要足够小 后级的输入阻抗要足够大才能满足滤波要求 为了得 到良好的滤波效果 可以采用有源 RC 低通滤波器
2 2 有源 RC 低通滤波器
有源 RC 低通滤波器组成元件为电阻 R 电 容 C 与 PWM 输入
低通滤波器的设计
1 概述 采用开关放大技术的数字功放工作原理与模拟功放
完全不同 其开关功率级输出的高频 PWM 信号中包含 有音频信号 PWM 频率为几百 kHz 比音频信号带宽 20~20kHz 大得多 为了从 PWM 开关信号中恢复出音频 信号 通常采用低通滤波器 LPF 低通滤波器频率特 性如图 1 所示
表2
二阶 LC 低通滤波
器
低通数字滤波器的主要参数CIC滤波器主要参数
低通数字滤波器的主要参数CIC滤波器主要参数插⼊损耗（Insertion Loss）：由于滤波器的引⼊对电路中原有信号带来的衰耗。
通带纹波：频响中通带的最⼤幅值和最⼩幅值之间的差值。
正常的纹波⼀般⼩于1db。
不过也视情况⽽⾔，通带纹波会导致通带内的幅值⼤⼩有变化，⼀般要求越⾼，纹波越⼩越好。
通带纹波和滤波器的阶数有关系，阶数越⼤纹波越⼩。
表达式为：-20log10(最⼤幅度)-（-20log10(最⼩幅度) [个⼈感觉通带纹波就是通带衰减ap，但是没找到资料确认]通带容限误差δp ：δp ≥ 1/6 * ((pi* fp*M / Fs)^2) M是滤波器的长度 ,fp是通带截⽌频率，Fs是输⼊信号采样率阻带容限误差δs ：δs ≥ fs*M/Fs fs是阻带截⽌频率通带衰减 ap(Apass) ：20*lg((1+δp) / (1-δp))阻带衰减 as(Astop) ：20*lgδs通带截⽌频率 fp ：信号在低于通带截⽌频率时，衰减量必须⼩于某个指标——通带纹波阻带截⽌频率 fs ：信号在⾼于阻带截⽌频率时，衰减量必须⼤于某个指标——阻带衰减信号滤波后的频谱响应 = 滤波前的频谱 * 滤波器的频率响应在CIC滤波器设计过程中，只要考虑的参数：通带纹波Apass、通带截⽌频率，阻带截⽌频率，阻带衰减接下来，我们看图说话：CIC滤波器：半带滤波器：补偿滤波器：我们⽤fdesign⼯具设计cic补偿滤波器（参考博客：https:///wordwarwordwar/article/details/80561023）1 Fs=1e6;2 hd_cic = cascade(hd1,hd2,hd3,Hb1,Hb2); %%这⾥的dfilt,mfilt对象是⽤fdatool设计导出的，此处省略介绍（见于后续博客） 34 d4 = fdesign.ciccomp(1, ...55,100,800,.0025,100,2000); % design a cic compensator filter6 Hd(4) = design(d4);7 hvt=fvtool(hd_cic,Hd(4),cascade(hd_cic,Hd(4)),'Fs',[Fs Fs/500 Fs], ... % plot whole response8'ShowReference', 'off');910 legend(hvt, 'CIC','CIC compensator', 'Whole response','Location', 'Northeast');d4是补偿滤波器fdesign.ciccomp（滤波器delay，级数，通带截⽌频率，阻带截⽌频率，通带纹波，阻带衰减，当前滤波器输⼊信号的采样率）；。
低通滤波器在实用电路上的应用
低通滤波器在实用电路上的应用低通滤波器是一种常见的电子电路元件，它在实用电路中有广泛的应用。
本文将主要介绍低通滤波器的原理和在实际电路中的应用。
低通滤波器是一种能够通过的频率范围较低的滤波器，它的作用是将输入信号中的高频成分滤除，只保留低频成分。
低通滤波器的工作原理是基于信号的频率成分与电容和电感元件的相互作用。
在低通滤波器中，电容和电感的选择和连接方式决定了滤波器的特性。
低通滤波器在实用电路中的应用非常广泛。
下面将介绍几个常见的应用场景。
1.音频放大器中的低通滤波器：在音频放大器中，为了提高音质和减少噪声，通常会使用低通滤波器来滤除高频噪声。
这样可以使音频信号更加纯净，保留音频的低频成分，提高音质。
2.通信系统中的低通滤波器：在通信系统中，为了传输有效的信号，需要滤除高频噪声和干扰。
低通滤波器可以用于滤除高频噪声，使得信号更加稳定和可靠。
例如，在移动通信中，使用低通滤波器滤除高频噪声，可以提高信号的传输质量。
3.电源滤波器中的低通滤波器：在电源电路中，为了减少电源中的噪声和纹波，通常会使用低通滤波器来滤除高频噪声。
这样可以保证电源的稳定性，提供干净的电能供应。
4.图像处理中的低通滤波器：在图像处理中，低通滤波器可以用于平滑图像，去除图像中的高频噪声。
这样可以使图像更加清晰和自然。
除了以上几个应用场景，低通滤波器还可以用于传感器信号处理、音频调节器、无线电接收机等领域。
尽管应用场景各不相同，但低通滤波器的基本原理和设计方法是相似的。
在实际应用中，选择合适的低通滤波器是非常重要的。
根据实际需求，可以选择不同的低通滤波器类型，如RC滤波器、LC滤波器、活性滤波器等。
同时，还需要根据信号的频率范围和滤波器的特性来确定滤波器的参数，如截止频率、阻带衰减等。
低通滤波器在实用电路中的应用非常广泛。
它可以用于滤除高频噪声，提高信号质量和稳定性。
无论是在音频放大器、通信系统还是电源电路中，低通滤波器都发挥着重要的作用。
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a) passband response deviation: ±0.1 dB, 10 Hz f 20 kHz;
b) stop-band attenuation: > 60 dB, f > 24 kHz.
功率输出的 LC 低通滤波器与模拟音频测试设备的滤波器指标不能满足上述要求 模拟功放
的测试方法与设备不能完全适合数字功率放大器的测量 特别是谐波失真与信噪等性能指标
数字功放中的低通滤波器
1 概述 采用开关放大技术的数字功放工作原理与模拟功放
完全不同 其开关功率级输出的高频 PWM 信号中包含 有音频信号 PWM 频率为几百 kHz 比音频信号带宽 20~20kHz 大得多 为了从 PWM 开关信号中恢复出音频 信号 通常采用低通滤波器 LPF 低通滤波器频率特 性如图 1 所示
的 LC 低通滤波器可分为二阶 一级 四阶 二级 低通滤波器 结构如图 5 图 6 所示 四阶低通滤波器由两个二阶低通滤波器串联组成 二阶与四阶 LC 低通滤波器性能比较如表 2 所示
图 5 二阶 一级 低通滤波器
图 6 四阶 二级 低通滤波器
功率损耗 频响 vs 阻抗变化 2~8
成本 THD+N
EMI
的测量 为了满足数字功放的测量 必须在数字功放与音频分析仪之间插入专用的低通滤波
器 如 Audio Precision 公司的 AUX-0025 滤波适配器 满足 AES17-1998 要求的低通滤波器
原理与结构见图 10 衰减网络的作用是将数字功放输出的高电压降低为较低电压 三个二
阶低通滤波器串联组成满足数字音频测试所需要的低通滤波器 测试用低通滤波器的输入端
至前级 反馈 LPF
测试 至测试仪 LPF
功率 至负载 LPF
图 4 数字功放中低通滤波器位置及作用
类型 LC 无源 RC 有源 RC
表1
等效内阻
输出功率
小
大
大
微小
输入大 输出小
小
使用场合 功率输出 反馈 测试 反馈 测试
2 LC 低通滤波器 LC 低通滤波器用在功率输出 组成元件为电感 L 与电容 C 数字功放功率输出常采用
可以接数字功放的 LC 滤波器输出 也可以直接接数字功放开关功率级输出的 PWM 信号
后一种测试连接可以消除 LC 滤波器产生的失真 能得到更好的测试指标 测试用低通滤波
器的输出接传统的模拟音频测试仪
输入 衰减 网络
二阶低通
二阶低通
二阶低通
输出
图 10 满足 AES17-1998 要求的低通滤波器天津开发区迪奥特数字技术开发源自限公司PWM 输入输出
图 7 不同负载时 LC 低通滤波器频率响应
图 8 无源 RC 低通滤波器
2 RC 低通滤波器 2 1 无源 RC 低通滤波器
无源 RC 低通滤波器的组成元件为电阻 R 与电容 C 结构如图 8 所示 为一阶系统 由
于电阻 R 与频率变化无关 RC 低通滤波器比 LC 低通滤波器在设计与器件选材方面要简单
但不适合于大功率输出 仅可作为弱信号处理与微小功率应用 与 LC 低通滤波器一样 RC
低通滤波也可以进行级联 组成多阶 级 系统
对于无源 RC 滤波器 其滤波效果受前 后级阻抗的影响很大 与 RC 低通滤波器自身
阻抗相比 前级的输出阻抗要足够小 后级的输入阻抗要足够大才能满足滤波要求 为了得
到良好的滤波效果 可以采用有源 RC 低通滤波器
2 2 有源 RC 低通滤波器
有源 RC 低通滤波器组成元件为电阻 R 电容 C 与 PWM 输入
放大器 二阶有源 RC 低通滤波器典型结构如图 9 所示
输出
由于采用放大器 具有高输入阻抗与低阻抗输出特性
有源 RC 低通滤波器也可以进行级联 组成多阶系统
2 3 测试用低通滤波器
图 9 有源 RC 低通滤波器
根据 音频工程师协会 AES 发布的AES17-1998中关于数字音频设备测试的描述
4.2.1.1 For the upper band-edge frequency of 20 kHz, the standard low-pass filter shall
have the following characteristics:
表2
二阶 LC 低通滤波器 四阶 LC 低通滤波
低
高
+/-3dB
+/-6dB
低
高
差别很小
大
小
以二阶 LC 低通滤波器为例 其拉普拉斯变换为
H
(S)
=
QCS
2
+
QS CϖS
+
QCϖ
2
ϖ= 1 LC
Q = RLCϖ
在 LC 低通滤波器中 负载电阻 RL 是影响 Q 值的一个变量 负载电阻的变化将影响频 率响应曲线 图 7 所示为负载电阻为 4 欧姆所设计的 LC 参数 频响曲线平坦 对于 8 欧姆 与 2 欧姆负载 在 20kHz 处的幅度分别有 2db 的抬升与-4dB 的下降
图 2 与图 3 为 PWM 滤波前后的时域与频域分析 从图中可以看出 PWM 经过低通滤波器后高频分量大大 减小 音频信号得到恢复 但总会残留部分高频开关成分
图 1 低通滤波器频率特性
LPF
LPF
图 2 PWM 滤波前后的时域波形
图 3 PWM 滤波前后的频谱分布
根据组成低通滤波器的元件与结构不同 低通滤波效果与应用方面不尽相同 图 4 所示 为数字功放中低通滤波器可能出现的位置及作 用 低通滤波器按照组成元件通常可分为 LC RC 型 RC 又可分为无源与有源型 低通滤波 器的比较如表 1 所示