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濾波電路四種基本類型

發(fā)布時間:2017-11-01 責任編輯:lina

【導讀】濾波電路常用于濾去整流輸出電壓中的紋波,一般由電抗元件組成,如在負載電阻兩端并聯(lián)電容器C,或與負載串聯(lián)電感器L,以及由電容,電感組成而成的各種復式濾波電路。



       濾波是信號處理中的一個重要概念。濾波分經(jīng)典濾波和現(xiàn)代濾波。

  經(jīng)典濾波的概念,是根據(jù)傅里葉分析和變換提出的一個工程概念。根據(jù)高等數(shù)學理論,任何一個滿足一定條件的信號,都可以被看成是由無限個正弦波疊加而成。換句話說,就是工程信號是不同頻率的正弦波線性疊加而成的,組成信號的不同頻率的正弦波叫做信號的頻率成分或叫做諧波成分。只允許一定頻率范圍內的信號成分正常通過,而阻止另一部分頻率成分通過的電路,叫做經(jīng)典濾波器或濾波電路。

  工作原理

  當流過電感的電流變化時,電感線圈中產生的感應電動勢將阻止電流的變化。當通過電感線圈的電流增大時,電感線圈產生的自感電動勢與電流方向相反,阻止電流的增加,同時將一部分電能轉化成磁場能存儲于電感之中;當通過電感線圈的電流減小時,自感電動勢與電流方向相同,阻止電流的減小,同時釋放出存儲的能量,以補償電流的減小。因此經(jīng)電感濾波后,不但負載電流及電壓的脈動減小,波形變得平滑,而且整流二極管的導通角增大。

  在電感線圈不變的情況下,負載電阻愈小,輸出電壓的交流分量愈小。只有在RL》》ωL時才能獲得較好的濾波效果。L愈大,濾波效果愈好。

  另外,由于濾波電感電動勢的作用,可以使二極管的導通角接近π,減小了二極管的沖擊電流,平滑了流過二極管的電流,從而延長了整流二極管的壽命。

  濾波電路四種基本類型

  濾波器有低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器四種基本類型,理想濾波器的輸出在通帶內與它的輸入相同,在阻帶內為零。四種理想濾波器定義如下。

  (1)圖10.1(a)是理想低通濾波器,它允許低頻信號無損耗地通過濾波器,當信號頻率超過截止頻率后,信號的衰減為無窮大。

  濾波電路四種基本類型

 ?。?)圖10.1(b)是理想高通濾波器,它與理想低通濾波器正好相反,允許高頻信號無損耗地通過濾波器,當信號頻率低于截止頻率后,信號的衰減為無窮大。

  濾波電路四種基本類型

 ?。?)圖10.1(c)是理想帶通濾波器,它允許某一頻帶內的信號無損耗地通過濾波器,頻帶外的信號衰減為無窮大。

  濾波電路四種基本類型

 ?。?)圖10.1(d)是理想帶阻濾波器,它讓某一頻帶內的信號衰減為無窮大,頻帶外的信號無損耗地通過濾波器。

  濾波電路四種基本類型
 



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