二阶带通滤波器 二阶高通滤波器是什么意思

小圈 2024-03-27 152次阅读

本文目录

  1. 有源二阶低通滤波器有源的意思
  2. 二阶低通滤波器的本质
  3. 二阶高通滤波器是什么意思
  4. 二阶高通低通滤波电路的幅频曲线
  5. 二阶rc低通滤波器计算公式
  6. iir型巴特沃斯滤波器特点

有源二阶低通滤波器有源的意思

以LC或RC等器件组成的无源滤波器进行信号处理时,它们的滤波特性(尤其是RC组成的多阶滤波)往往不容易做的很好,且会产生衰减,如果配上放大器(运放、晶体管),利用放大、反馈等手段,可以取得比较理想的幅频响应,并且可抵消衰减甚至得到增益。

例如可以做出最平坦幅频响应的巴特沃斯滤波器、通带内等纹波的切比雪夫滤波器、阻带等纹波的反切比雪夫滤波器、通带阻带均有纹波具有最窄过渡带的椭圆滤波器、时域最平坦特性的贝塞尔滤波器等,而用无源RC滤波器时很难形成这些复杂滤波特性形态。由于放大器需要电源,所以被称有源滤波器。

二阶低通滤波器的本质

低通就是频率低的信号能通过,其它信号被过滤了,这在电路系统上可提高电路抗干扰能力,一阶的话,就拿RC滤波器来说,一个电阻和一个电容可以组成一个滤波器,这时是一阶,在这个基础上,再在信号输入端加上一个RC组成的滤波器,就是滤两次,就是2阶,

二阶高通滤波器是什么意思

二阶就是在最简电路里有两个储能元件,电容电感随便组合,高通滤波器的概念就不用解释了

二阶高通低通滤波电路的幅频曲线

你说的是滤波器的类型,至于频率范围,取决于具体应用。低通滤波器的通带频率范围是0~f0;高通滤波器的通带频率范围是f0~∞带通滤波器的通带频率范围是f1~f2带阻滤波器的通带频率范围是0~f1及f2~∞。

二阶rc低通滤波器计算公式

低通滤波器的计算公式

一、低通滤波器的计算公式:

f=1/2πRC

从电阻端进入,然后通过一个电容接地,从电容端取信号,知道电容是通高频阻低频,所以电容对高频信号呈现很低的阻抗,信号被接地,所以低频信号通过,称为低通滤波器,高通滤波器和低通滤波器正好相反,电阻和电容位置互换。

二、rc低通滤波器计算公式

rc低通滤波器计算公式

对于无源RC一阶低通滤波电路,其传递函数为G(s)=1/(RCs+1)。转换为信号经过它的衰减的计算方法为:

Uo=Ui/[(2*Pi*f*R*C)^2+1]^0.5

式中:Uo为输出电压;Ui为输入电压;Pi为圆周率;f为信号频率。

对于无源RC二阶(以上)低通滤波电路,由于此处用文字行不太好表达,因此略过。

1、基本型的音频RC滤波电路

最常用的滤波电路应该是很基本的RC滤波,不管是高通型或是低通型,公式所示:

Freq-6dB=1/2πRC

但是在应用上,却很少去考虑这个公式是可以活用的。在整个电路上,当然会有很多的RC组合,如果每个都套用这个公式,那最后的频率响应不就是衰减了几十dB去了。如果全部都让它所有音频通过,只留下一个RC滤波来控制频率响应,那么区除杂讯的效果就变差了。

举例,如果有三组低通滤波电路,我们需要设计在-6dB为20KHz。每一组在20KHz的频率点,只能有2dB的衰减量。那么公式就要修正为

Freq-2dB=(1/2πRC)*1.6

也就是电阻或电容的数值,必须减少1.6倍。(6dB–2dB=4dB=1.6)

2、高衰减度的音频陷波器

双T型滤波电路,能够针对特定的音频频率点产生很高的衰减度,用来做简易的音频失真仪更是好用,因为失真仪是很昂贵又很容易损坏的仪器。只要在交流微伏表的输入端,加装可切换的双T型滤波电路,就可以当音频失真仪使用。例如未经双T型滤波电路的电表读数为0dBm,但是经过双T型滤波电路后为-40dBm,则失真率为1%。(因为相差40dB为100倍)

陷波器的频率点为:Freq-trap=1/2πRC

数值设定为:R1=R2=R,C1=C2=C,C3=2C,R3=R/2

理论上如果RC数值搭配准确时,可达到60dB的衰减度。但是如此Q值太高,会使滤波的有效频宽太窄,容易产生频率偏差。一般建议故意将数值偏差,使Q值降低到40-46dB的衰减度,比较有实用价值。

iir型巴特沃斯滤波器特点

巴特沃斯滤波器是电子滤波器的一种。巴特沃斯滤波器的特点是通频带的频率响应曲线最平滑。这种滤波器最先由英国工程师斯替芬·巴特沃斯(StephenButterworth)在1930年发表在英国《无线电工程》期刊的一篇论文中提出的。巴特沃斯滤波器的振幅对角频率单调下降,并且也是唯一的无论阶数,振幅对角频率曲线都保持同样的形状的滤波器。巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦,没有起伏,而在阻频带则逐渐下降为零。二阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频12分贝、三阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频18分贝、如此类推。

巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦,没有起伏,而在阻频带则逐渐下降为零。在振幅的对数对角频率的波特图上,从某一边界角频率开始,振幅随着角频率的增加而逐步减少,趋向负无穷大。



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