滤波电路ppt课件
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滤波器的设计PPT讲解
3.带通滤波器
功能：让有限带宽（ wL w wH ）内的交流信号 顺利通过，让频率范围之外的交流信号受到衰减。
wL ——下限频率， wH ——上限频率，
带宽：Bw wH wL
中心角频率：
w0 wn wH wL
A0 s n / 2 带通滤波器传递函数的一般表达式为： A((s) D( s )
A0 为常数， D ( s ) 为多项式， s
jw
A((s ) 的零点在 w 处。 二阶低通滤波器传递 2 A w 0 n 函数的典型表达式为： A( s) wn 2 2 s s wn wn 为特征角频率，Q 为等效品质因数。 Q
2.高通滤波器（HPF） 让高于截止频率 wc 的高频信号通过， 而对从0到阻带频率 ws 的低频频率受到衰减。
三、参数
3、阻尼系数与品质因数
– 阻尼系数是表征滤波器对角频率为w0信号的阻尼作用， 是滤波器中表示能量衰耗的一项指标。 –阻尼系数的倒数称为品质因数，是评价带通与带阻滤波器 频率选择特性的一个重要指标，Q= w0/△w。式中的△w为 带通或带阻滤波器的3dB带宽， w0为中心频率。
4、灵敏度
–滤波电路由许多元件构成，每个元件参数值的变化都会影 响滤波器的性能。滤波器某一性能指标y对某一元件参数x 变化的灵敏度记作Sxy，定义为： Sxy=(dy/y)/(dx/x)。 –该灵敏度与测量仪器或电路系统灵敏度不是一个概念，该 灵敏度越小，标志着电路容错能力越强，稳定性也越高。
A0 A( S ) n S an1 S n1 a1 S a0
多项式系数 an1 , a1 , a0 可根据不同的 次n查表得到 。
和阶
3. 贝赛尔滤波器：
《整流滤波电路》课件
过载测试
在超过额定负载的条件下测试电路性 能，主要观察电路的保护功能是否正
常工作。
带载测试
在额定负载条件下测试电路性能，主 要观察电路的工作效率、温升和稳定 性。
环境测试
在不同环境温度、湿度和气压条件下 测试电路性能，以评估电路的适应性 和可靠性。
常见故障与排除方法
无输出
检查电源是否正常，元件是否损坏，电路连 接是否正确。
《整流滤波电路》ppt课件
• 整流滤波电路概述 • 整流电路 • 滤波电路 • 整流滤波电路的参数选择与设计 • 整流滤波电路的调试与测试 • 案例分析
01
整流滤波电路概述
整流滤波电路的定义
01
整流滤波电路是一种将交流电转 换为直流电的电子电路，主要由 整流器和滤波器组成。
02
整流器的作用是将交流电转换为 脉动直流电，而滤波器则用于减 小脉动直流电的纹波，使其更接 近平滑的直流电。
特点
输出电压较低，适用于负载电流较大 的情况。
LC滤波电路
工作原理
结合电容和电感滤波的原理，通过LC元件的共振 作用进一步抑制交流成分。
特点
输出电压和电流波形更平滑，适用于高精度和高 质量的电源要求。
应用场景
适用于精密仪器、医疗设备和高级电源设备等。
滤波电路的优缺点
优点
能够减小整流后输出电压的脉动，提高输出电压的平滑度，从而 满足设备对电源的要求。
缺点
由于增加了元件和线路，可能导致电路复杂度增加、成本提高，同 时可能产生额外的能量损耗。
选择依据
根据实际应用需求，综合考虑输出电压、负载电流、成本和电路复 杂度等因素来选择合适的滤波电路。
04
整流滤波电路的参数选择与设计
在超过额定负载的条件下测试电路性 能，主要观察电路的保护功能是否正
常工作。
带载测试
在额定负载条件下测试电路性能，主 要观察电路的工作效率、温升和稳定 性。
环境测试
在不同环境温度、湿度和气压条件下 测试电路性能，以评估电路的适应性 和可靠性。
常见故障与排除方法
无输出
检查电源是否正常，元件是否损坏，电路连 接是否正确。
《整流滤波电路》ppt课件
• 整流滤波电路概述 • 整流电路 • 滤波电路 • 整流滤波电路的参数选择与设计 • 整流滤波电路的调试与测试 • 案例分析
01
整流滤波电路概述
整流滤波电路的定义
01
整流滤波电路是一种将交流电转 换为直流电的电子电路，主要由 整流器和滤波器组成。
02
整流器的作用是将交流电转换为 脉动直流电，而滤波器则用于减 小脉动直流电的纹波，使其更接 近平滑的直流电。
特点
输出电压较低，适用于负载电流较大 的情况。
LC滤波电路
工作原理
结合电容和电感滤波的原理，通过LC元件的共振 作用进一步抑制交流成分。
特点
输出电压和电流波形更平滑，适用于高精度和高 质量的电源要求。
应用场景
适用于精密仪器、医疗设备和高级电源设备等。
滤波电路的优缺点
优点
能够减小整流后输出电压的脉动，提高输出电压的平滑度，从而 满足设备对电源的要求。
缺点
由于增加了元件和线路，可能导致电路复杂度增加、成本提高，同 时可能产生额外的能量损耗。
选择依据
根据实际应用需求，综合考虑输出电压、负载电流、成本和电路复 杂度等因素来选择合适的滤波电路。
04
整流滤波电路的参数选择与设计
ADS微带滤波器设计方法PPT课件
在一次优化完成后，要点击原理图窗口菜单中的 Simulate -> Update Optimization Values保存优化后的 变量值(在VAR控件上可以看到变量的当前值)，否则优化 后的值将不保存。
2021/3/9
31
进行参数优化（续）
经过数次优化后，CurrentEf的值为0，即为优化 结束。优化过程中根据情况可能会对优化目标、 优化变量的取值范围、优化方法及次数进行适当 的调整。
2021/3/9
29
优化目标的设置（续）
2021/3/9
30
进行参数优化
设置完优化目标后最好先把原理图存储一下，然后就可 以进行参数优化了。
点击工具栏中的Simulate 按钮就开始进行优化仿真 了。在优化过程中会打开一个状态窗口显示优化的结果 (见下页图)，其中的CurrentEF表示与优化目标的偏差， 数值越小表示越接近优化目标，0表示达到了优化目标， 下面还列出了各优化变量的值，当优化结束时还会打开 图形显示窗口。
2021/3/9
32
观察仿真曲线
优化完成后必须关掉优化控件，才能观察仿真的曲线。 方法是点击原理图工具栏中的 按钮，然后点击优 化控件OPTIM，则控件上打了红叉表示已经被关掉。
要想使控件重新开启，只需点击工具栏中的 按钮， 然后点击要开启的控件，则控件上的红叉消失，功能 也重新恢复了。
对于原理图上其他的部件，如果想使其关 闭或开启，也可以采取同样的方法。
点击Length Unit设置长度单位为毫米
2021/3/9
7
创建新的工程文件（续）
工程文件创建完毕后主窗口变为下图
2021/3/9
8
创建新的工程文件（续）
同时原理图设计窗口打开
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31
进行参数优化（续）
经过数次优化后，CurrentEf的值为0，即为优化 结束。优化过程中根据情况可能会对优化目标、 优化变量的取值范围、优化方法及次数进行适当 的调整。
2021/3/9
29
优化目标的设置（续）
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30
进行参数优化
设置完优化目标后最好先把原理图存储一下，然后就可 以进行参数优化了。
点击工具栏中的Simulate 按钮就开始进行优化仿真 了。在优化过程中会打开一个状态窗口显示优化的结果 (见下页图)，其中的CurrentEF表示与优化目标的偏差， 数值越小表示越接近优化目标，0表示达到了优化目标， 下面还列出了各优化变量的值，当优化结束时还会打开 图形显示窗口。
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32
观察仿真曲线
优化完成后必须关掉优化控件，才能观察仿真的曲线。 方法是点击原理图工具栏中的 按钮，然后点击优 化控件OPTIM，则控件上打了红叉表示已经被关掉。
要想使控件重新开启，只需点击工具栏中的 按钮， 然后点击要开启的控件，则控件上的红叉消失，功能 也重新恢复了。
对于原理图上其他的部件，如果想使其关 闭或开启，也可以采取同样的方法。
点击Length Unit设置长度单位为毫米
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7
创建新的工程文件（续）
工程文件创建完毕后主窗口变为下图
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8
创建新的工程文件（续）
同时原理图设计窗口打开
第四章滤波电路
四、无源元件的选择
电阻的选择
主要考虑精度、功率和温度系数。 炭膜电阻：便宜，噪声大，温度系数大。 金属膜电阻：各方面都要好一些，但相对贵 一些。 贴片电阻：精度通常在1％～5％之间。阻值 大、功率大的电阻其体积通常也大。
电容的选择
瓷片电容：一般适于高频场合。 独石电容：体积小，容量大，高低频都 可以用；但误差较大，常用于旁路或者 低频隔直。 钽电容：自放电很小，频率特性比铝电 解好的多，比较贵。
一般取R1＝R2，C1＝C2
20lgA/dB
20
α=0.1
α=0.2
0 0 -1
α=2.5 -20
α=1.67 α=1.25 α=0.8
-40
α=0.33 α=0.5
lg(ω/ω0)
1
a) 幅频特性
-60
第二节 RC有源滤波电路
2、高通滤波器
C1 ui(t)
C2
R1
∞
+
+
R2
-N
R R0 uo(t)
（四）二阶滤波器
1、二阶低通滤波器 二阶低通滤波器的传递函数的一般形式为
它的固有频率为a01/2，通带增 益Kp=b0/a0，阻尼系数为a1/w0。
其幅频特性与相频特性为
第一节 滤波器的基本知识
20lgA/dB
20
α=0.1
α=0.2
0 0 -1
α=2.5 -20
α=1.67 α=1.25 α=0.8
α=0.2 α=0.33 α=0.5
0°-1
0
b)
图4-4
1 lg(ω/ω0) b) 相频特性
第一节 滤波器的基本知识
3、二阶带通滤波器 二阶带通滤波器的传递函数的一般形式为
3.5二阶高通滤波器ppt
图3.5.1 二阶压控电压源高通滤波器电路
图3.5.2 二阶压控电压源高通滤波器的幅频特性
图3.5.3 二阶压控电压源高通滤波器AC Analysis仿真分析结果
（3.5.1）
令
AO = AUF Rb =1+ Ra 1
ωn =
R1 R2C1C2
R1 R2C1C2 Q= C1 R1 + C2 R1 + R2C2 (1 − AUF )
则有
U O (S ) A( S ) = = U i ( s) S +
2
ωn
Q
AO S 2
2 S + ωn
（3.5.2）
式（3.5.2）为二阶高通滤波器传递函数的典型 表达式。其中ωn为特征角频率，而Q则称为等 效品质因数。
3.5.2二阶有源高通滤波器特性分析 二阶有源高通滤波器特性分析
一个二阶压控电压源高通滤波器电路如图 3.5.1所示。启动仿真，点击波特图仪，可以看 见二阶压控电压源高通滤波器的幅频特性如图 3.5.2所示。 利用AC Analysis（交流分析）可以分析二阶压 控电压源高通滤波器电路的频率特性如图3.5.3 所示。分析方法参考3.3.2 一阶有源低通滤波 器的AC Analysis（交流分析）分析步骤。
3.5二阶有源高通滤波器
3.5.1二阶有源高通滤波器特性 二阶有源高通滤波器特性
设图3.4.1中，Y1＝SC1， Y2＝R1， Y3＝0，
Y4＝SC2，Y5＝R2，将它们代入式（3.4.5） A( S ) = O = U i (S ) AUF s 2 S [R1C1 + R1C2 + R2 C2 (1 − AUF )] 1 S2 + + R1 R2 C1C2 R1 R2C1C2
二阶高通滤波器(共7张PPT)
设图3.4.1中，Y1＝SC1， Y2＝R1， Y3＝0， Y4＝ SC2，Y5＝R2，将它们代入式〔3.4.5〕，可得到二阶 压控电压源高通滤波器的传递函数如下:
A (S ) U U O i((S S ))S 2S R 1 C 1 〔 R 31 R C .1 5R 22 . C 1A R 1 〕C U 2 C 2 s 2 2 F (1 A U)F R 1 R 2 1 C 1 C 2
令
AO
AUF1
Rb Ra
n
1 R1R2C1C2
Q
R1R2C1C2
C1R1C2R1R2C2(1AUF )
式 其那（ 中么3ω有.n5为A.2(S特）)征为U U 角二((频阶sS))率高通，S 滤而波A QQ则S器S称传为递等函效数品的质典（因型3数.5表。.2达）式。 一利22启1其55一512225〔1251启2（5〔（22一1二 〕 〕 〕中 二 〕 中 〕 中 〕 二一一一一一一一一个用动中个3动333个阶，，， ，阶，.，，，.，..阶阶阶阶阶阶阶阶阶二 A仿 ω二 仿 二有可可可 Y有可Y可Y可有Cn有 有有有有有有有阶真阶真阶111为源得得得 源得得得源A＝＝＝源 源源源源源源源压，压，压n特高到到到 高到到到高SSS低 低低低低低低低a控点控点控征lCCC通二二二 通二二二通y通 通通通通通通通电击电击电s111角滤阶阶阶 滤阶阶阶滤i，，，s滤 滤滤滤滤滤滤滤压波压波压〔频波压压压 波压压压波波 波波波波波波波YYY源特源特源交率器控控控 器控控控器222器 器器器器器器器高图高图高＝＝＝流，特 电 电 电特 电 电 电 特的 的的的的的的的通仪通仪通RRR分而性压压压 性压压压性AAAAAAAA111滤，滤，滤析Q，，，CCCCCCCC源源源 分源源源波可波可波则〕AAAAAAAA高高高 析高高高YYY器以器以器nnnnnnnn称可333通通通 通通通aaaaaaaa＝＝＝电看电看电为llllllll以yyyyyyyy滤滤滤 滤滤滤000ssssssss路见路见路等分iiiiiiii，，，波波波 波波波ssssssss如二如二如效〔 〔〔〔〔〔〔〔析器器器 器器器YYY图阶图阶图品交 交交交交交交交二444的的的 的的的＝＝＝压压333质流 流流流流流流流阶传传传 传传传... SSS控控因分 分分分分分分分压递递递 递递递CCCO 电电数析 析析析析析析析控i222函函函 函函函，，，压压。〕 〕〕〕〕〕〕〕电数数数 数数数YYY源源分 分分分分分分分压如如如 如如如555高高＝＝＝析 析析析析析析析源下下下 下下下通通RRR步 步步步步步步步高::::::222滤滤骤 骤骤骤骤骤骤骤通，，，波波。 。。。。。。。滤将将将器器2波它它它的的器们们们幅幅电代代代频频路入入入O 特特n的式式式性性频〔〔〔如如2率333...图图特33性.. 如n2图3.
滤波电路详细解析ppt课件
常见低通滤波电路
L 一阶滤波
+
CL 二阶滤波
+
LC 二阶滤波
+
LCL T型三阶滤波
+
+
CLC π三阶滤波
D1
L
+ C1
D2
DLC 型二阶滤波器
+
C 一阶滤波
+
RC 二阶滤波
+
RCR T型三阶滤波
+
+
CRC π三阶滤波
X 0.1
8mH
X
L 0.1
8mH
Y 2.2
Y 2.2
开关电源 单级低通滤波回路
8mH
8mH
X 0.2
L
Y 2.2
X
L
பைடு நூலகம்
0.2
Y 2.2
8mH
8mH
开关电源 双级串联式低通滤波回路
1
1、工作原理介绍
CLC П型滤波器
LL
正 脉 冲
+
+ RL
输 入
iC1
iC2
iRL
图1: CLC П型 滤波器正脉冲输入电流方向
a.输入正脉冲时,先给C1充电,充电电流为ic1,迅速充到脉冲的峰值电压Vi,同时电 感器L中也有线性增长的电流,并在L中储存了磁能,随着电流的增长,储存的磁 能越来越多,电容器C2通过电感L也充上了电压,充电电流为ic2,C2和C1上的电
求输出电压脉动较小的场合。
3.弱点:用在没有稳压电路的电源中,负载能力差。
2
4. CLC П型滤波器常用在脉幅式开关稳压电源,电容和电感值越大,滤波效果越好
1、工作原理介绍
L 一阶滤波
+
CL 二阶滤波
+
LC 二阶滤波
+
LCL T型三阶滤波
+
+
CLC π三阶滤波
D1
L
+ C1
D2
DLC 型二阶滤波器
+
C 一阶滤波
+
RC 二阶滤波
+
RCR T型三阶滤波
+
+
CRC π三阶滤波
X 0.1
8mH
X
L 0.1
8mH
Y 2.2
Y 2.2
开关电源 单级低通滤波回路
8mH
8mH
X 0.2
L
Y 2.2
X
L
பைடு நூலகம்
0.2
Y 2.2
8mH
8mH
开关电源 双级串联式低通滤波回路
1
1、工作原理介绍
CLC П型滤波器
LL
正 脉 冲
+
+ RL
输 入
iC1
iC2
iRL
图1: CLC П型 滤波器正脉冲输入电流方向
a.输入正脉冲时,先给C1充电,充电电流为ic1,迅速充到脉冲的峰值电压Vi,同时电 感器L中也有线性增长的电流,并在L中储存了磁能,随着电流的增长,储存的磁 能越来越多,电容器C2通过电感L也充上了电压,充电电流为ic2,C2和C1上的电
求输出电压脉动较小的场合。
3.弱点:用在没有稳压电路的电源中,负载能力差。
2
4. CLC П型滤波器常用在脉幅式开关稳压电源,电容和电感值越大,滤波效果越好
1、工作原理介绍
课件：高阶有源滤波电路
fH
0.6
fc
0.6 2RC
vo
结构3 - 压控电压源 Rf R1
As
Vo s Vi s
1
3
Avf
Avf
sCR
sCR
2
c
1 RC
Q 1 3 Avf
Q 0.707时，fH
fc
1 2RC
-40dB/十倍频
12
9.3 高阶有源滤波电路
(4) 高阶滤波电路的选用和设计性能进一步完善
• 最常用的低通有源滤波电路有4种 —— 有相应的快速设计手册 巴特沃斯(Butterworth)滤波电路 切比雪夫(Chebyshev)滤波电路 贝塞尔(Bessel)滤波电路 椭圆滤波器（Elliptic filter）又称考尔滤波器（Cauer filter）
9.3.1 有源低通滤波电路
二阶可以由一阶串联一阶构成 (带阻-并联)
9.3.2 有源高通滤波电路
1 1 2sRC (sRC )2
9.3.3 有源带通滤波电路
(sRC )2 1 2sRC (sRC )2
9.3.4 二阶有源带阻滤波电路
sRC 1 2sRC (sRC )2
1 1
2sRC 3sRC
R
vo R
vi
vi
C
A1
C
结构2
1
Av (s) 1 3sRC (sRC )2
Q 1 0.33 3
0.37 fH 0.37 fc 2RC
C R
vi
R vA
C
vp A1
R
vo vi C
vo R
A
vi
vo A
C
结构1
AV
(s)
1
《运放滤波器》课件
运放滤波器电路分析
运放滤波器基本结 构：输入端、输出 端、反馈端、电源 端
运放滤波器类型： 低通滤波器、高通 滤波器、带通滤波 器、带阻滤波器
运放滤波器参数： 增益、带宽、截止 频率、相位裕度、 稳定性
运放滤波器应用： 信号处理、通信系 统、电源系统、仪 器仪表等
运放滤波器性能 指标
运放滤波器频率响应
等
运放滤波器在音 频信号处理中的 应用：用于音频 信号的滤波、放 大、压缩等处理， 提高音质和音效
运放滤波器在音 频信号处理中的 优势：具有高精 度、高稳定性、 低噪声等特点， 能够满足音频信
号处理的需求
通信信号处理
信号接收：接收来自天线的信号
信号放大：将接收到的信号放大到合适 的电平
信号滤波：对放大后的信号进行滤波， 去除噪声和干扰
运放滤波器技术面 临的挑战和问题， 如功耗、稳定性等
运放滤波器技术发展趋势
集成化：运放滤波器将更加集成化，提高性能和可靠性 低功耗：运放滤波器将更加注重低功耗设计，降低功耗和成本 高精度：运放滤波器将更加注重高精度设计，提高测量精度和稳定性 智能化：运放滤波器将更加注重智能化设计，提高自适应性和智能化程度
测试性能：使用测试设备 对滤波器进行性能测试，
确保满足设计要求
运放滤波器设计软件介绍
软件名称：FilterPro 功能：设计运放滤波器，提供多种滤波器类型 特点：界面友好，操作简单，支持多种编程语言 应用领域：电子工程、信号处理、通信工程等
运放滤波器设计实例分析
实例一： 低通滤波 器设计
实例二： 高通滤波 器设计
网络化：运放滤波器将更 加网络化，实现远程监控 和诊断
感谢您的观看
汇报人：
噪声类型：白噪声、 粉红噪声、蓝噪声 等
表41二阶滤波器的标准传递函数零极点分布以及幅频特ppt课件.ppt
电路可由一阶LPF互换R C得到 传递函数为:
u+
uo
uI
令s=j有 式中
高通截止频率
-3
+20dB/十倍频
4.3.2 二阶压控电压源高通滤波电路
频率特性:
u+
uo
式中:
要求:Aup﹤3
其幅频特性曲线如图:
运放作为无限增益放大器的多重反馈有源滤波器
Y4
Y5
Y1
ui
C
Y3
B
－ A
Y2
＋
uo
Rp
多重反馈有源滤波器
LPH HPF
同相比例放大电路的放大倍数
Aup是通带电压放大倍数，有
BW
中心频率
从特性曲线看到，Q值越大， 带宽BW越窄。
若 Y 1 令 R 1 1 ， Y 2 R 1 2 ， Y 3 s3 C ,Y 4 s4 C ,Y 5 R 1 5
则该电路为带通滤波器，如图3—25(a)所示。令
C3=C4=C，其传递函数为1 s
只要令A′=-1(即令图4—25(a)中的R5=2R1)，则
0s Auf(s)1s2Q Q 0s02
s2s 2Q0 s0202
(4—39)
10k
R
Rf
0.22μ
400k
200k
C4
R5
10k
ui
－
R1
C3 0.22μ A1
10k －
R2 1k
＋
R
A(ω0)＝ － 1
A2 ＋
uo
图4—28 50Hz陷波器电路
频率特性为:
低B通W 高通
阻 带
fH f0 fL
式中
uo
u+
uo
uI
令s=j有 式中
高通截止频率
-3
+20dB/十倍频
4.3.2 二阶压控电压源高通滤波电路
频率特性:
u+
uo
式中:
要求:Aup﹤3
其幅频特性曲线如图:
运放作为无限增益放大器的多重反馈有源滤波器
Y4
Y5
Y1
ui
C
Y3
B
－ A
Y2
＋
uo
Rp
多重反馈有源滤波器
LPH HPF
同相比例放大电路的放大倍数
Aup是通带电压放大倍数，有
BW
中心频率
从特性曲线看到，Q值越大， 带宽BW越窄。
若 Y 1 令 R 1 1 ， Y 2 R 1 2 ， Y 3 s3 C ,Y 4 s4 C ,Y 5 R 1 5
则该电路为带通滤波器，如图3—25(a)所示。令
C3=C4=C，其传递函数为1 s
只要令A′=-1(即令图4—25(a)中的R5=2R1)，则
0s Auf(s)1s2Q Q 0s02
s2s 2Q0 s0202
(4—39)
10k
R
Rf
0.22μ
400k
200k
C4
R5
10k
ui
－
R1
C3 0.22μ A1
10k －
R2 1k
＋
R
A(ω0)＝ － 1
A2 ＋
uo
图4—28 50Hz陷波器电路
频率特性为:
低B通W 高通
阻 带
fH f0 fL
式中
uo
无源滤波器优秀课件
③转折频率: fc=wc/(2)为信号功率衰减到1/2(约 3dB)时旳频率，在诸多情况下，常以fc作为通带 或阻带截频。
滤波器旳基本知识
(三)滤波器旳主要特征指标 ④固有频率: f0=w0/(2)为电路没有损耗时，滤波
器旳谐振频率，复杂电路往往有多种固有频率。
2、增益与衰耗
滤波器在通带内旳增益并非常数。 ①对低通滤波器通带增益Kp一般指w=0时旳增益；
例14-4 试设计转折频率C=103rad/s旳低通和高通滤波电路。
解：根据前面对多种RC滤波电路特征旳讨论，假如用图 14-6(a)和图14－8(a)一阶RC滤波电路，则需要使电路 参数满足条件 RC 1 0.1s
C
假如选择电容为C=1F，则需要选择电阻R=1k 来满 足转折频率旳要求，实际滤波器设计时还得根据滤波器旳 其他要求和详细情况来拟定。
图14－9(a)
14-11
若用图14－9(a)二阶RC低通滤波电路，则需要根据式
(14-19)拟定电路参数值，即RC=0.3742/C=0.374210-3s。
假如选择电容C=1F，则需要选择电阻R=374.2。
若用图14-11(a)二阶RC高通滤波电路，则需要根据式
(14-21) 拟定电路参数值，即RC=1/0.3742C=2.672410-3s。
对于输入信号相位旳变化，称为相频特征。
滤波器旳基本知识
(三) 滤波器旳主要特征指标 1、特征频率：
①通带截频: fp=wp/(2)为通带与过渡带边界点旳 频率，在该点信号增益下降到一种人为要求旳 下限。
②阻带截频: fr=wr/(2)为阻带与过渡带边界点旳 频率，在该点信号衰耗(增益旳倒数)下降到一人 为要求旳下限。
– 按功能分：低通、高通、带通、带阻
滤波器旳基本知识
(三)滤波器旳主要特征指标 ④固有频率: f0=w0/(2)为电路没有损耗时，滤波
器旳谐振频率，复杂电路往往有多种固有频率。
2、增益与衰耗
滤波器在通带内旳增益并非常数。 ①对低通滤波器通带增益Kp一般指w=0时旳增益；
例14-4 试设计转折频率C=103rad/s旳低通和高通滤波电路。
解：根据前面对多种RC滤波电路特征旳讨论，假如用图 14-6(a)和图14－8(a)一阶RC滤波电路，则需要使电路 参数满足条件 RC 1 0.1s
C
假如选择电容为C=1F，则需要选择电阻R=1k 来满 足转折频率旳要求，实际滤波器设计时还得根据滤波器旳 其他要求和详细情况来拟定。
图14－9(a)
14-11
若用图14－9(a)二阶RC低通滤波电路，则需要根据式
(14-19)拟定电路参数值，即RC=0.3742/C=0.374210-3s。
假如选择电容C=1F，则需要选择电阻R=374.2。
若用图14-11(a)二阶RC高通滤波电路，则需要根据式
(14-21) 拟定电路参数值，即RC=1/0.3742C=2.672410-3s。
对于输入信号相位旳变化，称为相频特征。
滤波器旳基本知识
(三) 滤波器旳主要特征指标 1、特征频率：
①通带截频: fp=wp/(2)为通带与过渡带边界点旳 频率，在该点信号增益下降到一种人为要求旳 下限。
②阻带截频: fr=wr/(2)为阻带与过渡带边界点旳 频率，在该点信号衰耗(增益旳倒数)下降到一人 为要求旳下限。
– 按功能分：低通、高通、带通、带阻
有源电力滤波器课件
与有源电力滤波器并联的小容量一阶高通滤波器
（或者二阶），用于滤除APF所生的补偿电流中开关 频率附近的谐 波。
其补偿电流基本上由APF提供，这是有源电力滤 波器中最基本的形式，也是目前应用最多的一种。
图6.3 单独使用的并联型
这种补偿方式可用于：
有源电力滤波器
(1) 只补偿谐波；
(2) 只补偿无功功率，补偿的多少可以根据需要连续调节；
第六章有源电力滤波器
式(6-2)可表示为：
式(6-4)中k为频率系数，如k=0对应直流分量变换项，k=3对应三次 谐波变换项。由此，可以根据对特定次谐波进行补偿的要求，只作相应次 数的傅利叶变换。
此外，根据正余弦项初始相位的不同，还可得到基波无功和基波有功 分量。如，当采样与输入正弦信号同步时，则基波余弦的傅利叶反变换项 就对应于无功补偿电流。若要补偿谐波和无功，可用负载电流信号减去基 波有功分量得到补偿电流指令。
第六章有源电力滤波器
式中， ——神经元的阈值； ——神经元的输入，它由参考输入和其当前时刻以前的值组成
； ——迭代次数。
检测电路的输出为：
和 的调节采用Delta算法来进行。调节公式为：
式中， ——学习率
第六章有源电力滤波器
将上两式两端同除以输入信号的采样周期T，可得：
若T取得足够小，可将离散变量看成连续变量，则可分别变换为 ： 积分得：
指令电流运算电路的作用是根据APF的补偿目的得出补偿电流的指令信号，即
期望由APF产生的补偿电流信号。
具体而言，补偿目的大体上可分为以下几种：
(1) 只补偿谐波；
(2) 只补偿无功功率；
(3) 同时补偿谐波和无功功率；
以作为负载的三相桥式全控整流器的触发延迟角
51整流与滤波电路1公开课34页PPT
IDILU R L o79V 5 0 0.01 A 212mA
U R M 2 U 2 2 2 V 2 0 2 V 0 2 . 2 V 8 8
JAMP
拓展练习
• 在单相半波整流电路中： • （1）当二极管内部短路，整流电路会出现
故 什么问题？ 障 • （2）当二极管内部断路，整流电路会出现 排 什么问题？ 除 • （3）当负载短路，整流电路会出现什么问
（二）整流电路的类型
利用二极管的单向导电性可 实现单相整流和三相整流；其中 单相整流电路常用的有半波整流 电路，变压器抽头式全波整流电 路和桥式全波整流电路。
新课讲解
单相半波整流电路
➢电路组成及电路图
➢整流原理
➢负载电压和负载电流的平均值
➢整流元件的选择
➢课堂小结
新课讲解
（一）单相半波整流电路组成及电路图
题？
课堂小结
JAMP
▪ 整流原理
单相半波整流电路的整流原理是利
用二极管的 单向导电性。
▪ 电路特点 优点：电路简单，使用的元件少 缺点：输出电压脉动 很大,效率低 ▪ 二极管的选取
在选用整流二极管时应重点考虑
51整流与滤波电路1公开课
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
新课讲解
在交流电压u2的正半周（0~π）：
T a VD
+
u1
u2
iD
-
b
+ iD iL
U R M 2 U 2 2 2 V 2 0 2 V 0 2 . 2 V 8 8
JAMP
拓展练习
• 在单相半波整流电路中： • （1）当二极管内部短路，整流电路会出现
故 什么问题？ 障 • （2）当二极管内部断路，整流电路会出现 排 什么问题？ 除 • （3）当负载短路，整流电路会出现什么问
（二）整流电路的类型
利用二极管的单向导电性可 实现单相整流和三相整流；其中 单相整流电路常用的有半波整流 电路，变压器抽头式全波整流电 路和桥式全波整流电路。
新课讲解
单相半波整流电路
➢电路组成及电路图
➢整流原理
➢负载电压和负载电流的平均值
➢整流元件的选择
➢课堂小结
新课讲解
（一）单相半波整流电路组成及电路图
题？
课堂小结
JAMP
▪ 整流原理
单相半波整流电路的整流原理是利
用二极管的 单向导电性。
▪ 电路特点 优点：电路简单，使用的元件少 缺点：输出电压脉动 很大,效率低 ▪ 二极管的选取
在选用整流二极管时应重点考虑
51整流与滤波电路1公开课
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
新课讲解
在交流电压u2的正半周（0~π）：
T a VD
+
u1
u2
iD
-
b
+ iD iL
二极管整流滤波电路PPT课件
图7.1.5三相桥式整流电路
7.1 二极管整流滤波电路
分析方法： 在每个六分之一周期时间内，相电压u2U、 u2V、u2W中总有一个是最大的，一个是最小的。
对于共阴极连接的二极管，哪一只的正极电 位最高，则这只二极管就处于导通状态；
对于共阳极连接的二极管，哪一只的负极电 位最低，则这只二极管就处于导通状态。
IOUO RL来自0.9U2 RL二极管的电流平均值
IV
1 2IO
0.45U2 RL
二极管截止时，承受的最高反向工作电压为
URM 2U2
脉动系数S为
42
S
3
U2 0.67
22 U2
7.1 二极管整流滤波电路
[例7.1.2]如图桥式整流电路，其负载要求电压Uo=36V， 电流为Io=10A，当采用单相桥式整流电路，试求：（1） 整流元件所通过的电流和能承受的最大反向工作电压。
（2）若V2因故损坏开路，Uo和Io为多少？（3）若V2短 路，会出现什么情况？
解：（1）整流元件通过的电流为
11 IV2IO2105(A)
变压器副边电压有效值为 U2U 0.O 903.9640(V)
整流元件所承受的最大反向工作电压为
U RM 2 U 2 1 .4 4 0 5(V 6 )
7.1 二极管整流滤波电路
极管。
7.1 二极管整流滤波电路
3．三相桥式整流电路 优点：三相整流电路具有输出电压脉动小，输出
功率大，变压器利用率高并能使三相电网的负荷平衡。 电路组成：通常变压器的初级绕组接成三角形，
次级绕组接成星型。由六个二极管V1~V6组成桥式整 流电路，共阴极连接二极管V1、V3、V5；共阳极连接 二极管V2、V4、V6。
图7.1.1单相半波整流电路
7.1 二极管整流滤波电路
分析方法： 在每个六分之一周期时间内，相电压u2U、 u2V、u2W中总有一个是最大的，一个是最小的。
对于共阴极连接的二极管，哪一只的正极电 位最高，则这只二极管就处于导通状态；
对于共阳极连接的二极管，哪一只的负极电 位最低，则这只二极管就处于导通状态。
IOUO RL来自0.9U2 RL二极管的电流平均值
IV
1 2IO
0.45U2 RL
二极管截止时，承受的最高反向工作电压为
URM 2U2
脉动系数S为
42
S
3
U2 0.67
22 U2
7.1 二极管整流滤波电路
[例7.1.2]如图桥式整流电路，其负载要求电压Uo=36V， 电流为Io=10A，当采用单相桥式整流电路，试求：（1） 整流元件所通过的电流和能承受的最大反向工作电压。
（2）若V2因故损坏开路，Uo和Io为多少？（3）若V2短 路，会出现什么情况？
解：（1）整流元件通过的电流为
11 IV2IO2105(A)
变压器副边电压有效值为 U2U 0.O 903.9640(V)
整流元件所承受的最大反向工作电压为
U RM 2 U 2 1 .4 4 0 5(V 6 )
7.1 二极管整流滤波电路
极管。
7.1 二极管整流滤波电路
3．三相桥式整流电路 优点：三相整流电路具有输出电压脉动小，输出
功率大，变压器利用率高并能使三相电网的负荷平衡。 电路组成：通常变压器的初级绕组接成三角形，
次级绕组接成星型。由六个二极管V1~V6组成桥式整 流电路，共阴极连接二极管V1、V3、V5；共阳极连接 二极管V2、V4、V6。
图7.1.1单相半波整流电路
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五、集成稳压电源
特点：体积小,可靠性高,使用灵活,价格低廉
内部电路：串联型晶体管稳压电路
类型：W7800系列 —— 稳定正电压
W7805 输出+5V
W7809 W7812 W7815
输出+9V 输出+12V 输出+15V
W7900系列 —— 稳定负电压
W7905 输出-5V
W7909 W7912 W7915
(2)电容滤波电路的优点
电路简单，RLC 符合要求时，滤u波D 效果明显
Ta
D
u1
u2
uo
b
(3)电容滤波电路的要求：
输出电压较高，负载电流较小，而且负载
变化较小的地方
.
2. 电感滤波电路
电路结构: 在桥式整流电路与负载间串入一电感L 就构成了电感滤波电路。
L
u1
u2
RL
uo
.
电感滤波原理
u1
–
–
1
UI CI
0.1~1F
+
Co
Uo
1µF
+
3 2 1
1端: 公共端 2端: 输入端 3端: 输出端
.
集成稳压电源应用电路
u1
u2
C1 300µF
1 W7805 3
+
2
CI
Co
1F 1µF
_
+ RL Uo
_
U1=220V U2=8V
UC1=1.2 U2 =9.6V
.
Uo=5V
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
输出-9V 输出-12V 输. 出-15V
W7800系列稳压器外形及接线图
+10V 1 W7805 3 +5V
+
+
2
UI CI
0.1~1F
_
Co
Uo
1µF
_
3 2 1
1端: 输入端 2端: 公共端 3端: 输出端
.
注意：输入与输出端 之间的电压不 得低于3V！
W7900系列稳压器外形及接线图
-10V 2 W7905 3 -5V
取 FUO 样
–
+ RL UO
–
因调整管与负载接成射极输出器形式， 比
为深度串联电压负反馈，故称之为： 较 R3
串联反馈式稳压电路。
放 UB1
若因输入电压变化或负载变化而使UO 大
加大,比较放大电路使UB1变小,从而使
UO降低.
.
+UI
Uo
RL
(2)一种实际的串联式稳压电源
T1调整管
R1 、 RW 、R2采样电阻
+
RW
UZ
4.7
+ 4.7+ 4.7
4.74=12V
.
(4) 实际的稳压电源采取的改进措施
+
R3
UI _
T1 R
R1
T2
RW1 RW
RW2
UZ UB2 R2
+
RL UO _
集成化集成稳压电源
1. 比较放大级采用差动放大器或集成运放 2.调整管采用复合三极管 3. 采用辅助电源(比较放大部分的电源) 4. 用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益 5. 内部加短路和过热保.护电路
稳压电路的作用:
交流 整流
脉动
滤波 有波纹的 稳压 直流
电压
直流电压
直流电压
电压
.
稳压电源类型:
常用稳压电路 (小功率设备)
稳压管 稳压电路
线性 稳压电路
电路最简单， 但是带负载能 力差，一般只 提供基准电压， 不作为电源使 用。
以下主要讨 论线性稳压 电路。
.
开关型 稳压电路
效率较高， 目前用的也 比较多，但 因学时有限， 这里不做介 绍。
u2
L
RL
uo
由于线圈发生自感所以现象，所以当脉动电流通过电感 线圈时，将会变得平滑一些
.
3. 复式滤波器
改善滤波特性（输出电压脉动性小）的方法： 采取多级滤波
RC – 型滤波器 R
u1
u2
uo1´
C1
C2
RL uo
将RC – 型滤波器中的电阻R换为电
感，变为LC – 型滤波器
.
四、稳压电路
没时有的t电输容出
uc
波形
t
Ta
D
u1
u2
uo
b RL接入（且RLC较大）时 (忽略整流电路内阻)
u2
uo
t 加入滤波电容
时的波形
无滤波电容
.
时的波形
t
uD
Ta
D
u1
u2
uo
b uo
t
u2上升， u2大于电容
u2下降， u2小于电容上的电压。
上的电压uc，u2对电容充电， 二极. 管承受反向电压而截止。
+
R3
UI _
T1 R
R1
T2
RW1 RW
RW2
UZ UB2 R2
+
RL UO _
R3 、 T2比较放大 R 、 UZ基准电压
.
稳压原理
+
R3
T1 R
R1
UI
UC2
T2
RW1 RW RW2
_
（UB1 ）
UZ UB2 R2
+
RL UO _
当 UI 增加或输出电流减小使 Uo升高时
Uo
UB2
UBE2=（UB2-UZ）
Uo
. UC2 （UB1 ）
(3) 输出电压的确定和调节范围
+
R3
UI _
T1 R
R1
T2
RW1 RW
RW2
UZ UB2 R2
+
RL UO _
因为：UZ
+UBE
2
RW 2 R1 + R2
+ R2 + RW
UO
( ) 所以：UO
R1 + R2 + RW RW 2 + R2
UZ +UBE2
R1 + R2 + RW RW 2 + R2
1. 稳压电路的主要性能指标
(1)稳压系数 S（越小越好）
稳压系数S反映电网电压波动时对稳压电路的影 响。定义为当负载固定时，输出电压的相对变化 量与输入电压的相对变化量之比。
S Uo UI
Uo
UI
(2)输出电阻Ro （越小越好）
输出电阻用来反映稳压电路受负载变化的影响。 定义为当输入电压固定时输出电压变化量与输出 电流变化量之比。它实际上就是电源戴维南等效
滤波电路
交流 整流
脉动
滤波 直流
电压
直Байду номын сангаас电压
电压
滤波电路的结构特点: 电容与负载 RL 并联，或 电感与负载RL串联。 L
C
RL
RL
.
1. 电容滤波电路
uD
Ta
D
u1
u2
uo
b
.
D
Ta
D
u1
u2
b
RL未接入时(忽略整流电路内阻) u2
设t1时刻接 通电源
整流电路为 电容充电
t1
uo
充电结束
.
uo
电路的内阻。
.
2. 串联反馈式稳压电路
(1)电路结构的一般形式
调整元件
+ T
基比
Uo
UI
+ _
准 电 压
UR
较 放 大
FUO
取 样
–
+ RL UO
–
串联式稳压电路的组成：
（1）基准电压；
（2）比较放大；
（3）输出电压取样电路；（4）调整元件
.
调整元件
+
基
T1 比
Uo
UI
+ _
准 电 压
UR
较 放 大
UZ
. 忽略UBE2
例：UI=18V，UZ=4V，R1=R2=RW=4.7k，求输 出电压的调节范围。
+
R3
UI _
T1 R
R1
T2
RW1 RW2
RW
UZ UB2 R2
+
RL UO _
UOmin
R1 + RW
R2 +
+ RW R2
UZ 4.74.+74+.74+.74.74=6V
UOmax
R1
+
R2 R2