低通濾波器、高通濾波器,積分電路、微分電路

2021-02-19 電子工程師筆記

輸出信號與輸入信號的積分成正比的電路：積分電路

輸出信號與輸入信號的微分成正比的電路：微分電路

1)一階RC低通濾波器

RC低通濾波器的電路及其幅頻、相頻特性如下圖所示。

設濾波器的輸入電壓為ex輸出電壓為ey，電路的微分方程為：

這是一個典型的一階系統。令=RC，稱為時間常數，對上式取拉氏變換，有：

或

其幅頻、相頻特性公式為：

分析可知，當f很小時，A(f)=1，信號不受衰減的通過;當f很大時，A(f)=0，信號完全被阻擋，不能通過。

2)一階RC高通濾波器

RC高通濾波器的電路及其幅頻、相頻特性如下圖所示。

設濾波器的輸入電壓為ex輸出電壓為ey，電路的微分方程為：

同理，令=RC，對上式取拉氏變換，有：

或

其幅頻、相頻特性公式為：

分析可知，當f很小時，A(f)=0，信號完全被阻擋，不能通過;當f很大時，A(f)=1信號不受衰減的通過.

3)RC帶通濾波器

帶通濾波器可以看作為低通濾波器和高通濾波器的串聯，其電路及其幅頻、相頻特性如下圖所示。

其幅頻、相頻特性公式為： H(s) = H1(s) * H2(s)

式中H1(s)為高通濾波器的傳遞函數，H2(s)為低通濾波器的傳遞函數。有：

這時極低和極高的頻率成分都完全被阻擋，不能通過;只有位於頻率通帶內的信號頻率成分能通過。

須要注意，當高、低通兩級串聯時，應消除兩級耦合時的相互影響，因為後一級成為前一級的「負載」，而前一級又是後一級的信號源內阻.實際上兩級間常用射極輸出器或者用運算放大器進行隔離.所以實際的帶通濾波器常常是有源的.有源濾波器由RC調諧網絡和運算放大器組成.運算放大器既可作為級間隔離作用，又可起信號幅值的放大作用.

相關焦點

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  • 一文讀懂:常見低通、高通、帶通三種濾波器的工作原理
    濾波器主要有低通濾波器、高通濾波器和帶通濾波器三種，按照電路工作原理又可分為無源和有源濾波器兩大類。今天，小編主要對低通、高通還有帶通三種濾波器做以下簡單的介紹，希望電子愛好者的朋友們看完有一點小小的收穫。電感阻止高頻信號通過而允許低頻信號通過，電容的特性卻相反。
  • 什麼是低通濾波器
    通常使用三種濾波器設計：低通濾波器，高通濾波器和帶通濾波器本文討論低通濾波器。低通濾波器（LPF） 的定義是一種用於傳遞低頻信號，衰減高頻信號的濾波器。低通濾波器的頻率響應主要取決於低通濾波器的設計以下是各型LPF介紹。圖中顯示了一階LPF，請注意，積分器是LPF的基本構建塊。
  • 不同高通濾波器的頻率響應曲線增益及電路案例
    可以通過將無源RC濾波器網絡與運算放大器相結合來產生有源高通濾波器，以產生具有放大的高通濾波器 高電平的基本操作通過濾波器（HPF）與其等效RC無源高通濾波器電路相同，不同之處在於該電路具有運算放大器或包含在其設計中，提供放大和增益控制。
  • 帶通濾波器電路及原理圖介紹
    1．根據幅頻特性所表示的通過或阻止信號頻率範圍的不同，濾波器可分為低通濾波器（LPF）、高通濾波器（HPF）、帶通濾波器（BPF）、和帶阻濾波器（BEF）四種。圖4-1 分別為四種濾波器的實際幅頻特性的示意圖。
  • 三階RC有源低通濾波器電路圖
    三階RC有源低通濾波器電路圖
  • 什麼是低通濾波器?無源RC濾波器基礎介紹
    正弦波和噪聲佔據了信號頻域表示的不同部分（如下圖所示），這意味著我們可以通過將信號引導通過低頻並阻擋高頻的電路來過濾噪聲。濾波器的類型濾波器可以放在與濾波器頻率響應的一般特徵相對應的廣泛類別中。如果濾波器通過低頻並阻塞高頻，則稱為低通濾波器。如果它阻塞低頻並通過高頻，它就是一個高通濾波器。還有僅通過相對較窄頻率範圍的帶通濾波器，以及僅阻塞相對較窄頻率範圍的帶阻濾波器。
  • 詳解帶通濾波器的電路分析—電路圖天天讀(271)
    帶通濾波器是一種僅允許特定頻率通過，同時對其餘頻率的信號進行有效抑制的電路。由於它對信號具有選擇性， 故而被廣泛地應用現在電子設 計中。但是， 帶通濾波器的種類繁多， 各個類型的設計差異也很大， 這就導致了在傳統濾波器的設計方法中不可避免地要進行大量的理論計算與分析，不但損失了寶貴的時間， 同時也提升了電路的設計門檻。
  • 用Multisim分析二階低通濾波器電路
    利用Multisim，建立電路、仿真分析和結果輸出在一個集成菜單中可以全部完成。其仿真手段切合實際，元器件和儀器與實際情況非常接近。Multisim元件庫中不僅有數千種電路元器件可供選用，而且與目前較常用的電路分析軟體PSpice提供的元器件完全兼容。Multisim提供了豐富的分析功能，其中包括電路的瞬態分析、穩態分析、時域分析、頻域分析、噪聲分析、失真分析和離散傅立葉分析等多種工具。
  • 低通濾波器參數怎麼設置
    此外高通濾波器常常和低通濾波器成對出現，不論哪一種，都是為了把一定的聲音頻率送到應該去的單元。 特點：低損耗高抑制；分割點準確；雙銅管保護；頻蔽好防水功能強。 用途：產品用途廣泛，使用於很多通訊系統，如CATVEOC等系統。並能有效的除掉通頻帶以外的信號和多餘的頻段、頻率的幹擾。
  • 什麼是低通濾波器?無源RC濾波器基礎介紹-35
    如果它阻塞低頻並通過高頻，它就是一個高通濾波器。還有僅通過相對較窄頻率範圍的帶通濾波器，以及僅阻塞相對較窄頻率範圍的帶阻濾波器。RC低通濾波器要創建一個無源低通濾波器，我們需要將電阻元件與無功元件組合在一起。換句話說，我們需要一個由電阻器和電容器或電感器組成的電路。從理論上講，電阻電感（RL）低通拓撲在濾波能力方面與電阻電容（RC）低通拓撲相當。但實際上，電阻電容版本更為常見，因此本文的其餘部分將重點介紹RC低通濾波器。
  • 三種濾波器的工作原理
    濾波器主要有低通濾波器、高通濾波器和帶通濾波器三種，按照電路工作原理又可分為無源和有源濾波器兩大類。本文主要對低通、高通還有帶通三種濾波器做以下簡單的介紹，希望電子愛好者的朋友們看完有一點小小的收穫。     1 低通濾波器 電感阻止高頻信號通過而允許低頻信號通過，電容的特性卻相反。
  • max274低通濾波器設計
    硬體有源濾波器電路在模擬信號處理中廣泛應用，常用的電路形式為RC元件加運算放大器組成，電路實現起來較為容易，但元器件參數計算及調整困難，尤其在高頻狀態工作時，電路的雜散電容對濾波器的傳輸特性影響顯著。
  • 低通模擬濾波器的設計方案
    幾乎所有電子電路中都能看到有源模擬濾波器的身影。音頻系統使用濾波器進行頻帶限制和平衡。通信系統設計師使用濾波器調諧特定頻率並消除其它頻率。為了使高頻信號衰減，所有數據採集系統都在模數轉換器（ADC）前面有一個抗鋸齒（低通）濾波器，或者在數模轉換器（DAC）後面有一個抗鏡像（低通）濾波器。這種模擬濾波還可以在信號到達ADC之前或者離開DAC之後，消除疊加在信號上面的高頻噪聲。