一些经典的滤波电路
PCB新手初学必备50个经典应用电路实例分析
PCB新手初学必备50个经典应用电路实例分析PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）是现代电子产品中不可或缺的核心部件之一，用于支持和连接电子元器件。
初学者在学习和掌握PCB设计时，了解一些经典的应用电路实例是很有帮助的。
下面将介绍50个经典的应用电路实例，并简单分析其工作原理。
1.电源滤波电路：用于去除电源输入中的噪声和干扰。
2.整流电路：将交流电信号转换为直流电信号，常见的电源电路。
3.电压调节电路：用于稳定输出电压，常见的稳压装置。
4.LED驱动电路：用于驱动LED显示器件的电路，常见于各种灯具。
5.小电力放大器电路：用于增加音频信号的功率，如小型扬声器。
6.音频滤波电路：用于调整音频信号的频率特性，如均衡器。
7.电源保护电路：用于保护电子设备免受过电压、过电流等情况的损害。
8.低通滤波器电路：用于通过低频信号，滤除高频信号。
9.高通滤波器电路：用于通过高频信号，滤除低频信号。
10.时钟电路：用于提供稳定的时钟信号，常见于数字系统。
11.振荡器电路：用于产生稳定的频率信号，如时钟振荡器。
12.多谐振荡电路：用于产生多频率的信号，常见于无线通信设备。
13.反相放大器电路：将输入信号进行反相放大。
14.非反相放大器电路：将输入信号进行非反相放大。
15.对数放大器电路：将输入信号进行对数放大，如用于音量控制。
16.线性电源电路：用于提供稳定的线性电源输出。
17.数字电源电路：用于提供稳定的数字电源输出。
18.温度控制电路：用于控制温度，如温度传感器和风扇控制电路。
19.温度补偿电路：用于对温度进行补偿，如精准控制设备。
20.模拟开关电路：用于模拟开关操作，如触摸传感器。
21.PWM控制电路：用于产生脉宽调制信号，如电机驱动器。
22.静电保护电路：用于保护电子器件不受静电干扰。
23.短路保护电路：用于保护电路免受短路损坏。
24.信号选择器电路：用于选择不同的输入信号，如多路音频选择器。
常见的滤波电路有哪些
常见的滤波电路有哪些在电子领域中，滤波电路是一种能够选择性地传递或抑制特定频率组分的电路。
它在各种电子设备中都扮演着重要的角色，用于去除噪音、解调信号、分离频率等。
下面将介绍几种常见的滤波电路及其特点。
1. 低通滤波器低通滤波器是一种能够通过低频信号而抑制高频信号的电路。
它在音频设备、通信系统等领域有广泛应用。
常见的低通滤波器包括RC低通滤波器、LC低通滤波器以及巴特沃斯低通滤波器等。
RC低通滤波器简单实用，适用于一些简单的信号处理需求；LC 低通滤波器具有更好的性能，适用于高频信号的处理；巴特沃斯低通滤波器具有更陡的衰减特性，常用于要求严格的通信系统中。
2. 高通滤波器高通滤波器则是相反的，能够通过高频信号而抑制低频信号。
它在音频均衡器、高速数据传输系统等方面有应用。
常见的高通滤波器包括RC高通滤波器、LC高通滤波器以及巴特沃斯高通滤波器等。
它们在不同场景下发挥着各自的优势，如RC高通滤波器简单易实现，LC高通滤波器性能更稳定，而巴特沃斯高通滤波器衰减特性更陡。
3. 带通滤波器带通滤波器是一种只允许特定频率范围信号通过的滤波电路。
它在频率分割、通信系统等方面有广泛的应用。
常见的带通滤波器包括陷波滤波器、共振器等。
陷波滤波器能够抑制指定频率附近的信号，常用于噪声消除；共振器则能够放大特定频率的信号，常用于电子仪器的频率选择。
4. 带阻滤波器带阻滤波器是一种能够抑制特定频率范围内信号而放行其他频率的滤波电路。
它在信号捕获、频率选择等方面有重要应用。
常见的带阻滤波器包括陷波滤波器、巴特沃斯带阻滤波器等。
陷波滤波器能够抑制指定频率的信号，常应用于干扰抑制；巴特沃斯带阻滤波器具有更陡的衰减特性，适用于高要求的信号处理场合。
总结不同类型的滤波器在电子领域中各有其独特作用，可以根据具体需求选择合适的滤波电路。
除了上述提到的常见滤波器外，还有许多其他类型的滤波电路，如梳状滤波器、数字滤波器等。
熟练掌握各类滤波器的原理和特点，对于电子工程师而言是非常重要的。
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。
π型滤波电路
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。
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。
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。
各种电源滤波电路解析
各种电源滤波电路解析小T[电子工程技术2017-06-13� ｀｀．点击上方蓝字关注我们！FOLLOW US ,． ，啊我有一本电子工程师技术手册（免费），你要不孛？《实用电工电路涌用图集》，这本电子书免费领取免费下载I 哈佛大学经典教材《电子学》（中文版）（点击上方标题，下载资料～）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。
x -、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；T(型R C 滤波电路；T(型LC 滤波电路；电子滤波器电路。
X 二、滤波原理衾31.单向脉动性直流电压的特点如匿1(a)所示。
是单向脉动性直流电压波形，从圈中可以看出，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)分析滤波电感工作原理时，主要是认识电感器对直流电的电阻很小、无感抗作用，而对交流电存在感抗。
(3)进行电子滤波器电路分析时，要知道电子滤波管基极上的电容是滤波的关键元件。
另外，要进行直流电路的分析，电子滤波管有基极电流和集电极、发射极电流，流过负载的电流是电子滤波管的发射极电流，改变基极电流大小可以调节电子滤波管集电极与发射极之间的管压降，从而改变电子滤波器输出的直流电压大小。
(4)电子滤波器本身没有稳压功能，但加入稳压二极管之后可以使输出的直流电压比较稳定。
来源：电子发烧友网＊往期热文推荐＊夺肺器35间，听说只有2%的人知滔伞部答案I干指“么用PLC对步讲电机讲行精准宇付控制？17种开关抟线图学习51单片机的，，悟：一涌则百涌樟拟电路与数字电路基本知识对比分析单片机和数字电路怎么杭干扰？开种常见的内部噪声，你都清萨吗？电阻色环表＆色环电阻识别方法樟拟电路和数字电路PCB设计的区别想加入电子电气社群在线交流的朋友，可以添加我们同事的微信，!!!备注“电子”，即可申请入群。
LC滤波电路原理及设计详解
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，除起滤波作用外，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*一次或屡次谐波，最普通易于采用的无源滤波器构造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。
只允许一定频率围的信号成分正常通过，而阻止另一局部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、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。
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、LCπ型滤波和RCπ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来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。
LC滤波电路原理及设计
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、电抗器与电阻器适当组合而成，与谐波源并联，除起滤波作用外，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、电容与电阻的组合设计构成的滤波电路，可滤除某一次或屡次谐波，最普通易于采用的无源滤波器构造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。
滤波分经典滤波与现代滤波。
经典滤波的概念，是根据富立叶分析与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，而阻止另一局部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。
为获得比拟理想的直流电压，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。
常用的滤波电路有无源滤波与有源滤波两大类。
无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波与复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波与RCπ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来表示，此值越大，那么滤波器的滤波效果越差。
三极管的经典电路
三极管的经典电路1、三极管反相电路 & 滤波电路如图1所示，这是一个三极管开关电路。
图1 Ib方波输入信号：高电平为3V，低电平0V，运用Ib=1mA时三极管处于饱和导通状态，确定R8=2K，下拉电阻之前讲过直接使用2K。
这样R8=R9=2K，R7阻值根据后极负载确定大小，保证能够正常驱动负载并留有余量即可，所有阻值都确定好以后，再看一下输入信号。
当输入高电平时候，三极管饱和导通，Vce=0V3近似0V，我们近似认为是0V，Vout=0V，此时输入高电平，输出低电平。
当输入低电平时候，三极管截止，Vce=12V，则Vout=12V，此时输入低电平，输出高电平。
结论：输入信号与输出信号完成相位变化视为反向输出。
在实际电路设计过程中，我们都希望输入信号与输出信号相位相同，怎样才能实现呢？答案是再加一级反相电路，即“负负得正”。
图2如图2所示，输入高电平时候Q7饱和导通，Q7的Vce=0.3V，此时Q6的基级就会被Q7的Vce钳位到0.3V，不满足三极管开通的条件，Q6处于关断状态。
此时，Vout输出高电平，完成了输入高电平输出高电平的逻辑关系。
同理，输入低电平时候Q7关断状态，Q6的基级通过R13接到+12V的电源，满足Ib=1mA的条件，此时Q6饱和导通，Vout输出低电平，同样完成输入低电平输出低电平的逻辑，这样就做到了输入和输出同相，并对信号进行滤波处理，且功率进行放大。
为什么说三极管反相电路有滤波功能？图3如图3所示，当输入信号上有毛刺时候，经过Ib输入进三极管，而实际输出信号是经过功率放大后的输出信号，不能说和输入信号没有关系，而是输出信号实际上是+12V电源经过逻辑电路输出后的结果，Vout的输出是12V电源提供能量，电源的纹波以及毛刺都是在设计时候需要严格控制的，且输出信号与输入信号是“隔离状态”输出的，故而利用三极管反向电路也能做到滤波效果。
当然，这个滤波效果比不了专业的滤波电路。
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）
放大及滤波电路
能够把微弱的信号放大的电路叫做放大电路或放大器。
例如助听器里的关键部件就是一个放大器。
放大电路的用途和组成放大器有交流放大器和直流放大器。
交流放大器又可按频率分为低频、中源和高频；接输出信号强弱分成电压放大、功率放大等。
此外还有用集成运算放大器和特殊晶体管作器件的放大器。
它是电子电路中最复杂多变的电路。
但初学者经常遇到的也只是少数几种较为典型的放大电路。
读放大电路图时也还是按照逐级分解、抓住关键、细致分析、全面综合”的原则和步骤进行。
首先把整个放大电路按输入、输出逐级分开，然后逐级抓住关键进行分析弄通原理。
放大电路有它本身的特点：一是有静态和动态两种工作状态，所以有时往往要画出它的直流通路和交流通路才能进行分析；二是电路往往加有负反馈，这种反馈有时在本级内，有时是从后级反馈到前级，所以在分析这一级时还要能瞻前顾后”。
在弄通每一级的原理之后就可以把整个电路串通起来进行全面综合。
下面我们介绍几种常见的放大电路：低频电压放大器低频电压放大器是指工作频率在20赫〜20千赫之间、输出要求有一定电压值而不要求很强的电流的放大器。
(1 )共发射极放大电路图1 ( a )是共发射极放大电路。
C1是输入电容，C2是输出电容，三极管VT就是起放大作用的器件，RB是基极偏置电阻，RC是集电极负载电阻。
1、3端是输入，2、3端是输出。
3端是公共点，通常是接地的，也称地”端。
静态时的直流通路见图1(b ),动态时交流通路见图 1 ( c )。
电路的特点是电压放大倍数从十几到一百多，输出电压的相位和输入电压是相反的，性能不够稳定，可用于一般场合。
(2 )分压式偏置共发射极放大电路图2比图1多用3个元件。
基极电压是由RB1和RB2分压取得的，所以称为分压偏置。
发射极中增加电阻RE和电容CE , CE称交流旁路电容，对交流是短路的；RE则有直流负反馈作用。
所谓反馈是指把输出的变化通过某种方式送到输入端，作为输入的一部分。
如果送回部分和原来的输入部分是相减的，就是负反馈。
经典的有源滤波电路(值得收藏)
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
V o ( s ) A v pV ( ) ( s ) V() (s) V N (s) 1 1 sCR
3.频率响应
由传递函数可以写出频率响应的表达式
Av 1 ( Avp f f0 ) j(3 - A v p )
2
f f0
当
f f0
时，上式可以化简为
Av ( f f
0)
Avp j(3 - A v p )
f0
定义有源滤波器的品质因数Q值为 f 电压放大倍数的模与通带增益之比
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）
) s C 1C 2 R 2 R f
2
频率响应为
以上各式中
f0 1 2π C 1C 2 R 2 R f
Av 1 (
f f0
) j
2
1 f Q f0
Avp
Rf R1
Q ( R1 ∥ R 2 ∥ R f )
C1 R2 Rf C 2
有源高通滤波器
(1)通带增益
LC滤波电路原理及设计详解
LC滤波电路之杨若古兰创作LC滤波器也称为无源滤波器，是传统的谐波抵偿安装.LC滤波器之所以称为无源滤波器，顾名思义，就是该安装不须要额外提供电源.LC滤波器普通是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，与谐波源并联，除起滤波感化外，还兼顾无功抵偿的须要；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，最普通易于采取的无源滤波器结构是将电感与电容串联，可对次要次谐波（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滤波器的适用处合无源LC电路不容易集成，通常电源中整流后的滤波电路均采取无源电路，且在大电流负载时应采取LC电路.有源滤波器适用处合有源滤波器电路不适于高压大电流的负载，只适用于旌旗灯号处理，滤波是旌旗灯号处理中的一个次要概念.滤波分经典滤波和古代滤波.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，任何一个满足必定条件的旌旗灯号，都可以被看成是由无穷个正弦波叠加而成.换句话说，就是工程旌旗灯号是分歧频率的正弦波线性叠加而成的，构成旌旗灯号的分歧频率的正弦波叫做旌旗灯号的频率成分或叫做谐波成分.只答应必定频率范围内的旌旗灯号成分正常通过，而禁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感化道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，须要利器具有储能感化的电抗性元件（如电容、电感）构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.经常使用的滤波电路有没有源滤波和有源滤波两大类.无源滤波的次要方式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包含倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等).有源滤波的次要方式是有源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来暗示，此值越大，则滤波器的滤波后果越差.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取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.)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滤波电路构成的.如图1(B)RC滤波电路.若用S暗示C1两端电压的脉动系数，则输出电压两端的脉动系数S=(1/ωC2R)S.由分析可知，电阻R的感化是将残存的纹波电压降落在电阻两端，最初由C2再旁路掉.在ω值必定的情况下，R愈大，C2愈大，则脉动系数愈小，也就是滤波后果就越好.而R值增大时，电阻上的直流压降会增大，如许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分量，实现起来也不理想.这类电路普通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、直流阻抗的分歧，由电容C及电感L所构成的滤波电路的基本方式如图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，是以L应与负载串联.（A）电容滤波（B）C-R-C或RC-π型电阻滤波脉动系数S=(1/ωC2R')S'（C） L-C电感滤波（D）π型滤波或叫C-L-C滤波图1 无源滤波电路的基本方式并联的电容器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，起到了平波感化.若采取电感滤波，当输入电压增高时，与负载串联的电感L中的电流添加，是以电感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，是以，电感L也有平波感化.利用储能元件电感器L的电流不克不及突变的特点，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，是以能够得到较好的滤波后果而直流损失小.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2所示.根据电感的特点，当输出电流发生变更时，L中将感应出一个反电势，使整流管的导电角增大，其方向将禁止电流发生变更.图2电感滤波电路在桥式整流电路中，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超出90°后开始降低，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，导致D1、D3反偏而截止，此时，电感中的电流将经由D2、D4提供.因为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分歧.图3电感滤波电路波形图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要留意电感滤波电路的电流必必要足够大，即RL不克不及太大，应满足wL>>RL，此时IO（AV）可用下式计算因为电感的直流电阻小，交流阻抗很大，是以直流分量经过电感后的损失很小，但是对于交流分量，在wL和上分压后，很大一部分交流分量降落在电感上，因此降低了输出电压中的脉动成分.电感L愈大，RL愈小，则滤波后果愈好，所以电感滤波适用于负载电流比较大且变更比较大的场合.采取电感滤波当前，耽误了整流管的导电角，从而防止了过大的冲击电流.电容滤波道理详解1．空载时的情况当电路采取电容滤波，输出端空载，如图4(a)所示，设初始时电容电压uC为零.接入电源后，当u2在正半周时，通过D1、D3向电容器C充电；当在u2的负半周时，通过D2、D4向电容器C充电，充电时间常数为（a）电路图（b）波形图图4 空载时桥式整流电容滤波电路式中包含变压器副边绕组的直流电阻和二极管的正导游通电阻.因为普通很小，电容器很快就充到交流电压u2的最大值，如波形图2（b）的时刻.此后，u2开始降低，因为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，处于截止形态，电路的输出电压，电路输出保持一个恒定值.实际上电路总要带必定的负载，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u2 90°峰值时，u2开始以正弦规律降低，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.先设达到90°后，二极管关断，那么只要滤波电容以指数规律向负载放电，从而保持必定的负载电流.但是90°后指数规律降低的速率快，而正弦波降低的速率小，所以超出90°当前有一段时间二极管仍然承受正向电压，二极管导通.随着u2的降低，正弦波的降低速率愈来愈快，uC 的降低速率愈来愈慢.所以在超出90°后的某一点，例如图5(b)中的t2时刻，二极管开始承受反向电压，二极管关断.此后只要电容器C向负载以指数规律放电的方式提供电流，直至下一个半周的正弦波来到，u2再次超出uC，如图5(b)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电容滤波普通负载电流较小，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UO(AV)大，具有较好的滤波特性.（a）电路图（b）波形图图5带载时桥式整流滤波电路以上滤波电路都有一个共性,那就是须要很大的电容容量才干满足请求,如许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,所以此刻普通的做法是在整流前加一的功率型NTC热敏电阻来保持平衡,因NTC热敏电阻在常温下电阻很大,加电后随着温度升高，电阻阻值敏捷减小,这个电路叫软起动电路.这类电路缺点是：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.×理论输出电压有源滤波-电子电路滤波电阻滤波本人有很多矛盾,电感滤波成本又高,故普通线路常采取有源滤波电路,电路如图6.它是由C1、R、C2构成的π型RC滤波电路与有源器件晶体管T构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IR=IE／(1+β)=IRL／(1+β).流过电阻R的电流仅为负载电流的1/(1+β)．所以可以采取较大的R，与C2配合以获得较好的滤波后果，以使C2两端的电压的脉动成分减小，输出电压和C2两端的电压基底细等，是以输出电压的脉动成分也得到了增添.从RL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.如许所需的电容C2只是普通RC π型滤波器所需电容的1／β，比方晶体管的直流放大系数β=50，如果用普通RCπ型滤波器所需电容容量为1000μF，如采取电子滤波器，那么电容只须要20μF就满足请求了.采取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后果，是以被广泛地用于一些小型电子设备的电源当中.。
LC滤波电路原理及设计详解
L C滤波电路原理及设计详解Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020LC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，除起滤波作用外，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、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。
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、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。
胆机整流滤波最佳电路
胆机整流滤波最佳电路下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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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 ）有源滤波电路的分类
低通滤波器的主要技术指标
（1）通带增益A v p
通带增益是指滤波器在通频带内的电压放大倍数，性能良好的LPF通带内的幅频特性曲线是平坦的，阻带内的电压放大倍数基本为零。
（2）通带截止频率f p
其定义与放大电路的上限截止频率相同。
通带与阻带之间称为过渡带，过渡带越窄，说明滤波器的选择性越好。
一阶有源滤波器
电路特点是电路简单，阻
带衰减太慢，选择性较差。
1
01R R
A A f
VF +
==
)
(11)(s V SRC
s V i P ••
+=∴SRC A s V s V s A VF
+==11
)()()(0S A =02.传递函数
当 f = 0时，电容视为开路，通带内的增益为1.通带增益
3.
幅频响应
一阶LPF 的幅频特性曲线
)
(1)()()(0
0n
i j A j V j V j A ωωωωω+=
=n
i S
A s V s V s A ω+=
=1)()()(0
02
0)
(1)
()
()(n
i A j V j V j A ωωωωω+=
=
简单二阶低通有源滤波器
为了使输出电压在高频段以更快的速率下降，以改善滤波效果，再加一节RC低通滤波环节，称为二阶有源滤波电路。
它比一阶低通滤波器的滤波效果更好。
二阶LPF二阶LPF的幅频特性曲线
（1）通带增益
当 f = 0, 或频率很低时，各
电容视为开路，通带内的增益为1
f
p 1R R A v +
= （2）传递函数
R
sC s V s V s V A s V v 2N )()(p o 11
)
()()
()(+==++())
()]
1(1[)1(1i 2
12
1N s V sC R sC R sC R sC s V +++=∥∥ 通常有C 1=C 2=C ，联立求解以上三式，可得
滤波器的传递函数
()()()()
2
p I O 31sCR sCR A s V s
V s A v v ++==
(3)通带截止频率 将s 换成 j ω，令
,可得0
20p
j3
)(1f f
f f A A v v
+−=̇2j3)(10
p 20p =+−f f f f 解得截止频率RC
f f f π237
.037.0275300p =
=−=当 时，上式分母的模p f f = 与理想的二阶波特图相比，在超过
以后，幅频特性以-40 dB/dB/dec
dec 的速率下降，比一阶的下降快。
但在通带截止频率
之间幅频特性下降的还不够快。
0f 0p f f →RC
f /1π200==ω
二阶压控型低通有源滤波器中的一个电容器C 1原来是接地的，现在改接到输出端。
显然C 1的改接不影响通带增益。
二阶压控型LPF 二阶压控型低通滤波器
二阶压控型LPF 的幅频特性
2.二阶压控型LPF的传递函数
sCR
s V s V s V A s V v +==++11
)
()()
()(N )()(p o 上式表明，该滤波器的通带增益应小于3，才能保障电路稳定工作。
)()()]()([)
()((+)N o N N i =−−−−−R
s V s V sC s V s V R s V s V N 节点的电流方程：
()()()()2
p p i o )3(1sCR sCR A A s V s V s A v v v +−+==联立求解以上三式，可得LPF
的传递函数
3.频率响应
由传递函数可以写出频率响应的表达式
p 20p
)
-j(3)(1f f
A f f A A v v v
+−=̇当
时，上式可以化简为 )
j(3p p )(-0v v f f v A A A ==̇0f f = 定义有源滤波器的品质因数Q 值为
时的电压放大倍数的模与通带增益之比
0f f =p
-31
v A Q =
p
)
0(v f f v QA A
==̇
以上两式表明，当
时，Q >1，在
处的电压增益将大于 ，幅频特性在
处将抬高。
32p <<v A 0f f =p v A 0f f =p
p
)
(31v v v QA A
A Q f f =−=
=̇p v A 当
≥3时，Q =∞，有源滤波器自激。
由于将
接到输出端，等于在高频端给LPF 加了一点正反馈，所以在高频端的放大倍数有所抬高，甚至可能引起自激。
1C
二阶反相型低通有源滤波器
二阶反相型LPF是在反相比例积分器的输入端再加一节RC低通电路而构成。
反相型二阶LFP改进型反馈反相二阶LFP
由图)(1
)(N 2
2o s V R sC s V −=
传递函数为()f
2212
f
21f 221
f )111(1/R R C C s R R R R R sC R R s A v ++++−=频率响应为
20p 1j
)(1f f Q f f A A v v +−
=
̇0
)
()()()()()(f
o N 2N 1N 1N i =−−−−−R s V s V R s V sC s V R s V s V N 节点的电流方程
以上各式中
二阶压控型HPF
有源高通滤波器
由此绘出的频率响应特性曲线
(1)通带增益1
f
p +
1=R R A v (2)传递函数
2
p p
2
)
()3(1)(=
)(sCR sCR A A sCR s A v v v +−+ (3)频率响应
令 则可得出频响表达式,31
π21p
0v A Q CR f −==，)
(1j )(10
20p
f
f Q f f A A v v
+−=̇
结论：当
时，幅频特性曲线的斜率 为+40 dB/dec ；
当 ≥3时，电路自激。
0f f <<p v
A 二阶压控型HPF 频率响应
二阶压控型
BPF
二阶压控型BEF
带通滤波器是由低通RC 环节和高通RC 环节组合而成的。
要将
高通的下限截止频率设置的小于低通的上限截止频率。
反之则为带阻滤波器。
要想获得好的滤波特性，一般需要较高的阶数。
滤波器的设计计算十分麻烦，需要时可借助于工程计算曲线和有关计算机辅助设计软件。
有源带通滤波器(BPF) 和带阻滤波器(BEF)
解：根据f 0 ，选取C 再求R 。
1. C 的容量不易超过 。
因大容量的电容器体积大， 价格高，应尽量避免使用。
取
F μ1, F μ1.0=C ,
M 1k 1Ω<<ΩR Hz 40010
1.0π21π216
0=××==−R RC f 计算出 ，取Ω=3979R Ω
=k 9.3R 例1:
要求二阶压控型LPF 的 Q 值为0.7，试求电路中的电阻、电容值。
Hz,4000=f
2．根据Ｑ值求 和 ，因为 时 ， ，根据 与 、 的关系，集成运放两输 1R f R 0f f =7.031P
=−=v A Q 57.1P =v A P v A 1R f R 57.11P 1
f
==+v A R R
2
//f 1R R R R R =+=Ω
=×=×=k 9.3,14.3,51.5f 1R R R R R 解得：Ω
=Ω×=×=Ω
=Ω×=×=∴k 2.12k 9.314.314.3k 5.21k 9.351.551.5f 1R R R R
实验八运算放大器在信号方面的应用
调零电路
调整R
使输出为零。
W
1.反相比例放大器~
u i Array测量u0=？，计算A uf = u0/u i 。
2.同相比例放大器
u i
~
测量u
=？，计算A uf = u0/u i 。
3.跟随器
~
u i Array测量u0 =？，计算A uf = u0/u i 。
4.微分电路
观察 u 0 的输出波形。
u i ┌┑。