RC无源滤波原理分析

电路分类
  常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。若滤波电路元件仅由无源元件(电阻、电容、电感)组成,则称为无源滤波电路。无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波高浓除砂器(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等司令图)。若滤波电路不仅由无源元件,还由有源元件(双极型管、单极型管、集成运放)组成,则称为有源滤波电路。有源滤波的主要形式是有源RC滤波,也被称作电子滤波器。
无源滤波电路
  无源滤波电路的结构简单,易于设计,但它的通带放大倍数及其截止频率都随负载而变化,因而不适用于信号处理要求高的场合。无源滤波电路通常用在功率电路中,比如直流电源整流后的滤波,或者大电流负载时采用LC(电感、电容)电路滤波。
地沟油检测方法有源滤波电路
  有源滤波电路的负载不影响滤波特性,因此常用于信号处理要求高的场合。有源滤波电路一般由RC网络和集成运放组成,因而必须在合适的直流电源供电的情况下才能使用,同时还
可以进行放大。但电路的组成和设计也较复杂。有源滤波电路不适用于高电压大电流的场合,只适用于信号处理。   根据滤波器的特点可知,它的电压放大倍数的幅频特性可以准确地描述该电路属于低通、高通、带通还是带阻滤波器,因而如果能定性分析出通带和阻带在哪一个频段,就可以确定滤波器的类型。   识别滤波器的方法是:若信号频率趋于零时有确定的电压放大倍数,且信号频率趋于无穷大时电压放大倍数趋于零,则为低通滤波器;反之,若信号频率趋于无穷大时有确定的电压放大倍数,且信号频率趋于零时电压放大倍数趋于零,则为高通滤波器;若信号频率趋于零和无穷大时电压放大倍数均趋于零,则为带通滤波器;反之,若信号频率趋于零和无穷大时电压放大倍数具有相同的确定值,且在某一频率范围内电压放大倍数趋于零,则为带阻滤波器
工作原理
  当流过电感的电流变化时,电感线圈中产生的感生电动势将阻止电流的变化。当通过电感线圈的电流增大时,电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反,阻止电流的增加,同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中;当通过电感线圈的电流减小时,自感电动势与电流方向相同,阻止电流的减小,同时释放出存储的能量,以补偿电流的减小。因此经
锯末板
电感滤波后,不但负载电流及电压的脉动减小,波形变得平滑,而且整流二极管的导通角增大。   在电感线圈不变的情况下,负载电阻愈小,输出电压的交流分量愈小。只有在RL>>ωL时才能获得较好的滤波效果。L愈大,滤波效果愈好。   另外,由于滤波电感电动势的作用,可以使二极管的导通角接近π,减小了二极管的冲击电流,平滑了流过二极管的电流,从而延长了整流二极管的寿命。[
RC无源滤波器电路及其原理
所谓的RC低通滤波器就是允许低频信号通过,而将高频信号衰减的电路,RC低通滤波器电路
在测试系统中,常用RC滤波器。因为在这一领域中,信号频率相对来说不高。而RC滤波器电路简单,抗干扰性强,有较好的低频性能,并且选用标准的阻容元件易得,所以在工程测试的领域中最经常用到的滤波器是RC滤波器。
 
1)一阶RC低通滤波器
RC低通滤波器的电路及其幅频、相频特性如下图所示。

 
 

设滤波器的输入电压为ex输出电压为ey,电路的微分方程为: 

 
 

这是一个典型的一阶系统。令 =RC,称为时间常数,对上式取拉氏变换,有: 
 


其幅频、相频特性公式为:
 
分析可知,当f很小时,A(f)=1,信号不受衰减的通过;当f很大时,A(f)=0,信号完全被阻挡,不能通过。
2)一阶RC高通滤波器
RC高通滤波器的电路及其幅频、相频特性如下图所示。


设滤波器的输入电压为ex输出电压为ey,电路的微分方程为: 

同理,令 =RC,对上式取拉氏变换,有: 



 
其幅频、相频特性公式为: 
挂式小便器

分析可知,当f很小时,A(f)=0,信号完全被阻挡,不能通过;当f很大时,A(f)=1信号不受衰减的通过. 
3)RC带通滤波器
带通滤波器可以看作为低通滤波器和高通滤波器的串联,其电路及其幅频、相频特性如下图所示。

 

其幅频、相频特性公式为: H(s) = H1(s) * H2(s)
 式中H1(s)为高通滤波器的传递函数,H2(s)为低通滤波器的传递函数。有:
 
这时极低和极高的频率成分都完全被阻挡,不能通过;只有位于频率通带内的信号频率成分能通过。
须要注意,当高、低通两级串联时,应消除两级耦合时的相互影响,因为后一级成为前一级的鬼屋道具负载,而前一级又是后一级的信号源内阻.实际上两级间常用射极输出器或者用运算放大器进行隔离.所以实际的带通滤波器常常是有源的.有源滤波器由RC调谐网络和运算放大器组成.运算放大器既可作为级间隔离作用,又可起信号幅值的放大作用.

本文发布于:2024-09-22 20:27:35,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/1/158962.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:滤波   电路   电流   电压
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议