滤波电路有哪几种
常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和π形滤波电路三种。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(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。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。滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波,一般由电抗元件组成,如在负载电阻两端并联电容器C,或与负载串联电感器L,以及由电容,电感组成而成的各种复式滤波电路。滤波是信号处理中的一个重要概念。滤波分经典滤波和现代滤波。当流过电感的电流变化时,电感线圈中产生的感应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。经典滤波的概念,是根据傅里叶分析和变换提出的一个工程概念。根据高等数学理论,任何一个满足一定条件的信号,都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。换句话说,就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的,组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。只允许一定频率范围内的信号成分正常通过,而阻止另一部分频率成分通过的电路,叫做经典滤波器或滤波电路。
我正在使用multism,很好用,设置好后按下右下circuits键即可。以下为步骤:
1、打开crack的软件后,根据滤波器的设计要求,在filter type中选择滤波器的类型(Gaussian:高斯滤波器、Bessel:贝塞尔滤波器、butterworth:巴特沃斯;Chebyshev1切比雪夫1;Chebyshev2切比雪夫2;Hourglass:对三角滤波器、Elliptic:椭圆滤波器、Custom:自定义滤波器、Raised Cos:升余弦滤波器、Matche:匹配滤波器 、Delay:延迟滤波器);
2、在filter class中选择滤波器的种类(低通、高通、带通、带阻);
3、在filter Attributes中设置滤波器的阶数(Order)、通频带频率(Passband frequency);
4、在Implementation中选择有源滤波器(active )、无源滤波器(passive)和数字滤波器(Digital);
5、在Freq Scale中选择Hertz和Log,如果选择了Rad/Sec,则要注意Rad/Sec=6.28*Hertz;
6、在Graph Limits中设置好图像的最大频率和最小频率,最大频率要大于通频带的截止频率;在Passive Design/Ideal Filter Response中观察传输函数(Transfer Function)、时域响应(Time Response)、零极点图(Pole Zero Plots)、频域响应(Frequency Response)的图像;
7、在Circuit Parmaters中设置源电阻(Source Res)和负载电阻(Load Res)最后点击Circuits观察滤波器电路图;
8、在设计有缘滤波器的时候还要注意在Active Implementation 中选择滤波器的电路布局形式一般有源滤波器选择Pos SAB型的,在Circuit Parmaters中设置增益大小(gain)。
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所谓压电效应,即是当晶体受到机械作用时,将产生与压力成正比的电场的现象。具有压电效应的晶体,在受到电信号的作用时,也会产生弹性形变而发出机械波(声波),即可把电信号转为声信号。
由于这种声波只在晶体表面传播,故称为声表面波。 声表面波滤波器的英文缩写为SAWF,声表面波滤波器具有体积小,重量轻、性能可靠、不需要复杂调整。在有线电视系统中实现邻频传输的关键器件。
声表面波滤波器的特点是:
(1)频率响应平坦,不平坦度仅为±0.3-±0.5dB,群时延±30-±50ns。
(2)SAWF矩形系数好,带外抑制可达40dB以上。
(3)插入损耗虽高达25-30dB,但可以用放大器补偿电平损失。
低通滤波器设计原理是:容许低于截止频率的信号通过,但高于截止频率的信号不能通过。
低通滤波器概念有许多不同的形式,包括电子线路(如音频设备中使用的hiss滤波器)、平滑数据的数字算法、音障、图像模糊处理等等,这两个工具都通过剔除短期波动、保留长期发展趋势提供了信号的平滑形式。它信号处理中的作用等同于其它领域如金融领域中移动平均数所起的作用。
计算:低通滤波器允许从直流到某个截止频率的信号通过。将通用滤波器二阶传递函数的高通和带通系数均设为零,即得到一个二阶低通滤波器传递公式:对于高于f0的频率,信号按该频率平方的速率下降。在频率f0处,阻尼值使输出信号衰减。
假定设计要求一个截止频率为10kHz的四阶贝塞尔(Bessel)低通滤波器。每部分的转降频率分别为16.13及18.19kHz,阻尼值分别为1.775及0.821,并且这两个滤波器分区的高通、带通和低通系数分别为0、0与1。
扩展资料:
低通滤波器应用实例:
1、一个固体屏障就是一个声波的低通滤波器。当另外一个房间中播放音乐时,很容易听到音乐的低音,但是高音部分大部分被过滤掉了。
2、电子低通滤波器用来驱动重低音喇叭(subwoofer)和其它类型的扩音器、并且阻塞它们不能有效传播的高音节拍。
3、无线电发射机使用低通滤波器阻塞可能引起与其它通信发生干扰的谐波发射。
4、DSL分离器使用低通和高通滤波器分离共享使用双绞线的DSL和POTS信号。
5、低通滤波器也在如Roland公司这样的模拟合成器(synthesiser)合成的电子音乐声音处理中发挥着重要的作用。
参考资料来源:百度百科—低通滤波器
1. 数控放大器的设计
(1)利用数字电位器,通过单片机改变负反馈的阻值,进而改变放大倍数,优点电路结构简单,灵活;缺点是精度不够高。
(2)利用选择电路,选通某条支路,由于使用的是分立元件,匹配度高,可以使放大倍数的精度大大提高,却也有电路复杂的缺点。可选用此种方案
2. 数控滤波器的设计
滤波器设计有很多种,但主要分为数字滤波电路和模拟滤波电路。
(1).采用FIR数字滤波器。数字滤波器解决了模拟滤波器所无法克服的电压漂移,温度漂移和噪声等问题,但由于计算量过大,且由于未系统学习过FIR,故不选用。
(2) 采用有源RC滤波电路,使用数字电位器控制电阻值,从而可以改变电路的滤波特性。特点电路简单灵活,缺点是精度不够,
(3).采用专门的开关电容滤波集成芯片。MAX262 是CMOS 双二阶通用开关电容有源滤波器由微处理器精确控制滤波函数可构成各种带通低通高通陷波和全通配置且不需外部器件,功能强大,易于掌控。可选用此种方案。
3. 幅频特性电路的设计
幅频特性是指幅度随频率的变化的关系;主要原理是控制扫描信号的频率变化,检测出幅度的变化;对于幅度的检测,传统方案是使用AD,将检测的数据传入控制器,由控制器对数据进行处理,然后DA输出。
为了获得较好系统性能,带通滤波器的插入损耗须相对于它保持平坦。ADG904-R开关的插入损耗平坦,因此是该电路的理想选择。关断隔 离是决定该电路性能的另一个很重要的参数。ADG904-R具有出色的关断隔 离特性,其值在200 MHz以下大于-50 dB。
为了实现输入端口到输出端口的大隔 离,滤波器下方有一个接地槽。提隔 离度有助于实现足够的带外衰减和小的带内纹波。每个滤波器的输入端口和输出端口均已匹配 50 Ω。为了进一步提隔 离度,将滤波器与开关和射频边缘连接器连接的50Ω传输线设计为共面波导。
通用优化器对于滤波器设计并不是特别有用,除非它们可以使用定义滤波器即佳响应的数学基础。无损切比雪夫滤波器的即佳性能是通带中间纹波插入损耗和回波损耗响应。因此,如果优化器能够不断地找到相等的纹波响应,则优化器可以地使用。
带通滤波器的中心频率为 28 GHz(3GPP 频带 n257)。该结构基于单个线性腔,采用叉指排列,在距中心频率 800 MHz 处实现 30 dB 抑制,带内回波损耗为 20 dB。带内纹波设置为 0.044 dB。 根据这些规范,确定预期的插入损耗和重要的滤波器阶数。