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滤波器的分类
由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC 有源滤波器，其功能是让一定频率范围内的信号 通过，抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。 可用在信息处理、数据传输、抑制干扰等方面， 但因受运算放大器频带限制，这类滤波器主要用 于低频范围。根据对频率范围的选择不同，可分 为低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPF)与带阻(BEF) 四种滤波器，它们的幅频特性如图1.1所示。
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滤波器的分类
有源滤波器：由无源元件(一般用R和C)和有 有源滤波器 源器件(如集成运算放大器）组成。这类滤波器的 优点是：通带内的信号不仅没有能量损耗，而且 还可以放大，负载效应不明显，多级相联时相互 影响很小，利用级联的简单方法很容易构成高阶 滤波器，并且滤波器的体积小、重量轻、不需要 磁屏蔽(由于不使用电感元件）；缺点是：通带范 围受有源器件(如集成运算放大器）的带宽限制， 需要直流电源供电，可靠性不如无源滤波器高， 在高压、高频、大功率的场合不适用。
滤波器的分类
按所采用的元器件分 z 按所采用的元器件分为无源和有源滤波器两 种。 z 无源滤波器： 无源滤波器 仅由无源元件(R、L 和C)组成 的滤波器，它是利用电容和电感元件的电抗随频 率的变化而变化的原理构成的。这类滤波器的优 点是：电路比较简单，不需要直流电源供电，可 靠性高；缺点是：通带内的信号有能量损耗，负 载效应比较明显，使用电感元件时容易引起电磁 感应，当电感L较大时滤波器的体积和重量都比较 大，在低频域不适用。
低通滤波器（LPF） 低通滤波器（LPF）
图1.2 (a)电路图 电路图
(b)频率特性 频率特性
高通滤波器（HPF） 高通滤波器（HPF）
与低通滤波器相反，高通滤波器用来通过高 频信号，衰减或抑制低频信号。只要将图1.2低通 滤波电路中起滤波作用的电阻、电容互换，即可 变成二阶有源高通滤波器，如图1.3(a)所示。高 通滤波器性能与低通滤波器相反，其频率响应和 低通滤波器是“镜象”关系，仿照LPH分析方法， 不难求得HPF的幅频特性。
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图1.1 四种滤波电路的幅频特性示意图
性能的技术指标
用来说明滤波器性能的技术指标主要有: 用来说明滤波器性能的技术指标主要有 通带增益； 中心频率，即工作频带的中心； 品质因数； 带宽； 通带衰减，即通带内的最大衰减； 阻带衰减；
低通滤波器（LPF） 低通滤波器（LPF）
低通滤波器是用来通过低频信号衰减或抑制 高频信号。如图1.2（a）所示，为典型的二阶有 源低通滤波器。它由两级RC滤波环节与同相比例 运算电路组成，其中第一级电容C接至输出端， 引入适量的正反馈，以改善幅频特性。图1.2（b） 为二阶低通滤波器幅频特性曲线
高通滤波器（HPF） 高通滤波器（HPF）
图1.3 (a)电路图 电路图
(b)频率特性 频率特性
带通滤波器（BPF） 带通滤波器（BPF）
带通滤波器只允许在某一个通频带范围内的 信号通过，而比通频带下限频率低和比上限频率 高的信号均加以衰减或抑制，注意：要将高通的 下限截止频率设置为小于低通的上限截止频率。 反之则为带阻滤波器。典型的带通滤波器可以从 二阶低通滤波器中将其中一级改成高通而成。如 图1.4所示。
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有源滤波器与无源滤波器的优缺点
z 有源滤波自身就是谐波源。其依靠电力电子 装置，在检测到系统谐波的同时产生一组和系统 幅值相等，相位相反的谐波向量，这样可以抵消 掉系统谐波，使其成为正弦波形。有源滤波除了 滤除谐波外，同时还可以动态补偿无功功率。其 优点是反映动作迅速，滤除谐波可达到95％以上， 补偿无功细致。缺点为价格高，容量小。由于目 前国际上大容量硅阀技术还不成熟，所以当前常 见的有源滤波容量不超过600千瓦。其运行可靠 性也不及无源。
有源带通滤波器工作原理
这种滤波器的作用是只允许在某一个同频带 范围内的信号通过，而比通频带下限频率低和比 上限频率高的信号均加以衰减或抑制。典型的带 通滤波器可以从二阶低通滤波器中将其中一级改 成高通而成。 谢
感谢在学业和生活中曾给予我鼓励帮助的同学 们和老师们！ 们和老师们！ 最后，特别感谢我的家人多年来给予我的关心、 最后，特别感谢我的家人多年来给予我的关心、 理解和支持！ 理解和支持！
滤波器的分类
按通过信号频段分 按所通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（LPF）：它允许信号中的低频或直 流分量通过，抑制高频分量或干扰和噪声。 高通滤波器（HPf）：它允许信号中的高频分量 通过，抑制低频或直流分量。 带通滤波器（BPF）：它允许一定频段的信号通 过，抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声。 带阻滤波器（BEF）：它抑制一定频段内的信号， 允许该频段以外的信号通过。
课题名称：现场总线适配器的设计
指导老师：xx 答辩人： xx
概述及作用
有源滤波器之间互相联系，低通滤波器（LPF） 和高通滤波器（HPf）互为对偶关系。当低通滤 波器（LPF）的通带截止频率高于高通滤波器 （HPf）的通带截止频率时，将低通滤波器（LPF） 和高通滤波器（HPf）串联，就构成了带通滤波 器（BPF）， 而将低通滤波器（LPF）和高通滤 波器（HPf）并联，就构成带阻滤波器（BEF） 滤波器对不同频率的信号有不同的作用：在 通带内使信号受到很小的衰减而通过；在通带与 阻带之间的一段过渡带使信号受到不同程度的衰 减；在阻带内使信号受到很大的衰减而起到抑制 的作用。
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滤波器的分类
一般无源滤波指通过电感和电容的匹配对某 次谐波并联低阻（调谐滤波）状态,给某次谐波电 流构成一个低阻态通路。这样谐波电流就不会流 入系统。无源滤波的优点为成本低，运行稳定， 技术相对成熟，容量大。缺点为谐波滤除率一般 只有80％，对基波的无功补偿也是一定的。目前 80 在容量大且要求补偿细致的地方一般使用有源加 无源混合型，即无源进行大容量的滤波补偿，有 源进行微调。 z
图1.4 (a) 带通滤波器原理框图
带通滤波器（BPF） 带通滤波器（BPF）
图1.5（b）电路图 （ ）
(c)幅频特性 幅频特性
有源带通滤波器工作原理
有源带通滤波器（BPF）原理图如图所示下图， 带通滤波器是由低通RC环节和高通RC环节组合而 成，要将高通的下限频率f1设置为小于低通的上 限频率f2。