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电子滤波器有音讯滤波器(wave filter)与杂讯滤波器(noise filter)等应用装置,可以是:
无源的或者主动的类比的或者数位的离散时间(取样)的或者连续时间的线性的或者非线性的无限脉冲响应(IIR)或者有限脉冲响应(FIR)不管它们的设计有什么不同,最常见的电子滤波器类型是线性滤波器。参见线性滤波器方面的文章中关於它们的设计和分析的详细内容。
单极型
最简单的线性滤波器的电子实现是电阻、电感和电容的组合。这些滤波器有RC、RL、LC和RLC等多种形式。所有这些类型的滤波器总称为无源滤波器,这是因为它们都不需外部电源供电。
电感阻止高频讯号通过而允许低频讯号通过,电容的特性却相反。讯号能够通过电感的滤波器、或者通过电容连接到地的滤波器对於低频讯号的衰减要比高频信号小,称为低通滤波器。如果讯号通过电容、或者通过电感连接到地,那么滤波器对於高频讯号的衰减要比低频讯号小,称为高通滤波器。电阻自身没有频率选择的特性,但是加入到电感和电容一起决定电路的时间常数,因此也决定了相应的频率。
在大概超过 100 MHz 这样非常高的频率,有时电感由一个单环或者金属片组成,电容由相邻的金属片组成,它们称为 stubs。
多极型
二阶滤波器用Q因数来衡量。如果一个滤波器通过或者阻止的频率频宽与中心频率相比非常狭窄那么就说这个滤波器有很高的Q因数。Q 定义为中心频率/3dB频宽。
主动滤波器使用无源和主动放大元件组成,运算放大器经常用於主动滤波器设计。主动滤波器能够不使用电感就实现高Q因子和谐振。但是,它们的频率上限受制於所用放大器的频宽。
较主动式滤波以 en:Switched capacitor 电路代替电阻。
主条目:数位滤波器
数位讯号处理可以用於廉价地构建不同类型的滤波器。讯号经过取样、模数转换转变成数位流,经常使用运行在中央处理器或者特殊的数位讯号处理器的计算机程式而不是硬体演算法来计算输出的数位流,它的输出然后通过数模转换转变成讯号。在转换过程中可能会产生杂讯,但是对於许多有用的滤波器来说它们可以控制和限制的。由於涉及到取样,所以输入讯号必须限定在一定的频率,否则就会产生混叠。
电源滤波器是指装设於交流电源侧的杂讯滤波器(Noise Filter),用来消除干扰杂讯的器件,将输入或输出经过过滤而得到纯净的交流电,可将内部杂讯控制於内部中,防止杂讯藉由电缆线传导到其他电器中。 。
石英滤波器和压电技术
在二十世纪三十年代晚期,工程师发现如石英这样的坚硬材料制成的小型机械系统将会在从可听见的声音频率到几百兆赫兹的无线电频率发生声学谐振。
一些早期的谐振器是用钢制成的,但是很快石英就流行起来。石英的最大优点是它是压电式的,这就意味著石英振荡器可以直接将它们自身的运动转化成电子讯号。另外石英随温度变化的系数很小,这就是说石英振荡器能够在很大的温度变化范围内保持稳定的频率。
石英晶体滤波器的质量因数远远高於 LCR 滤波器。当需要更高的稳定性时,晶体和驱动电路能够放到一个「晶体箱」中控制温度变化。对於极窄频宽的滤波器,有时需要串列使用几个晶体。
工程师发现可以在石英晶体上蒸发金属成梳状从而可以将多个晶体叠加成一个元件,在这种机制下,「抽头(tapped)延时线」在声波滑过石英晶体表面时能够增强所要频率。抽头延时线已经成为多种实现高Q滤波器方法的一个通用机制。
表面声波滤波器
表面声波滤波器是经常用於无线电频率应用的机电设备,电子讯号在压电晶体中转化为机械波;这个波在通过晶体传播时发生延时;后面的电极将它转换成电讯号。延时的输出讯号组合在一起成为有限脉冲响应滤波器的一个直接的类比实现。这种混合滤波技术也见於类比取样滤波器中。
石榴石滤波器
主条目:石榴石滤波器
另外一种实现从 800MHz 到 5GHz 微波频率滤波的方法是使用一个钇和铁化合作用制造的单晶钇铁石榴石球(YIGF或者钇铁石榴石滤波器)。石榴石位於电晶体驱动的金属带上,一个小型的环形天线连到球体顶端。电磁场将会改变石榴石允许通过的频率。这种方法的一个优点是能够通过改变磁场强度在很宽的范围内调整频率。
原子滤波器
对於更高频率和更高精度要求,需要使用原子震动。原子钟使用铯激励器作为超高 Q 滤波器稳定主振荡器。另外一个用於带有微弱无线电讯号的高固定频率场合的方法是使用红宝石激励器 tapped 延时线。
从电气工程上,所有的元件可以归纳为三类最基本的元件,即电阻,电感和电容.电阻的阻值与交流电的频率无关.电感的阻值(称为感抗)Xl=2πfL,即与交流电的频率成正比.频率越高,感抗越大.电容元件则与电感...
这个必须接合图纸来说明较清楚些,简单地说吧就是利用电容,电感量的不一样,所对不同频率产生的阻抗不一样.阻抗大的被阻挡,阻抗小的被通过.同时也可以利用电容,电感对某个频段产生偕振,使之通过或被阻挡.这就...
电磁干扰滤波器的设计和选用,主要依据噪声干扰特性和系统电磁兼容性的要求,在了解电磁干扰的频率范围,估计干扰的大致量级的基础上进行。首先要了解滤波器的使用环境(使用电压、负载电流、环境温湿度、振动冲击、...
(完整版)电源滤波器基本知识
电源滤波器基本知识 一、 术语定义 1. 额定电压 EMI滤波器用在指定电源频率的工作电压(中国: 250V, 50Hz,欧洲: 230V, 50Hz;美国: 115V, 60Hz) 2.额定电流 在额定电压和指定温度条件下 (常为环境温度 40℃),EMI滤波器所允许的最大 连续工作电流(Imax)。在其他环境温度下的最大允许工作电流是环境温度的函 数,可用如下公式得出: 3.试验电压 在 EMI滤波器的指定端子之间和规定时间内施加的电压。 试验电压分为两种, 一 种是加载在电源(或负载)端子之间,称为线 -线试验电压;另一种是加载在电 源(或负载)任一端与接地端(或滤波器金属外壳)之间,称为线 -地试验电压。 4.泄漏电流 EMI滤波器加载额定电压后,断开滤波器的接地端与电源安全地线的条件下,测 得接地端到电源(或负载)任一端间的电流,该值直接与接地电容的容量有关, 可由如下公式得
电源滤波器基本知识
电源滤波器基本知识 一、 术语定义 1. 额定电压 EMI滤波器用在指定电源频率的工作电压(中国: 250V, 50Hz,欧洲: 230V, 50Hz;美国: 115V, 60Hz) 2.额定电流 在额定电压和指定温度条件下 (常为环境温度 40℃),EMI滤波器所允许的最大 连续工作电流(Imax)。在其他环境温度下的最大允许工作电流是环境温度的函 数,可用如下公式得出: 3.试验电压 在 EMI滤波器的指定端子之间和规定时间内施加的电压。 试验电压分为两种, 一 种是加载在电源(或负载)端子之间,称为线 -线试验电压;另一种是加载在电 源(或负载)任一端与接地端(或滤波器金属外壳)之间,称为线 -地试验电压。 4.泄漏电流 EMI滤波器加载额定电压后,断开滤波器的接地端与电源安全地线的条件下,测 得接地端到电源(或负载)任一端间的电流,该值直接与接地电容的容量有关, 可由如下公式得
电子滤波器
非线性滤波器
自振荡
减法合成
压控放大器
压控振荡器
《谐波治理与无功补偿技术问答》同时介绍了几种电力电子滤波器的作用和特性,对无功功率补偿装置的使用和选择也作了介绍。
《谐波治理与无功补偿技术问答》可供从事电力电子技术工作的技术人员参考,也可作为大专院校相关专业师生的参考书。
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。
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。
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。