濾波器電路詳解

⑴ 濾波器的一般電路組成

濾波器是指在復合的信號中濾除某些不需要的頻率。

比如在整流電路中要的是穩定的直流分量，不需要交流分量，所以要濾掉交流分量。

在電視中要從復合的信號中去掉亮度信號取出色度信號，就用梳狀濾波器濾掉亮度信號。要取出倦意信號就用6.5MHz的LS濾波器濾除其他信號取出6.5M的倦意信號。

根據不同的要求，濾波器的構成差別很大。

常見的濾波器一般由RLC組合的濾波器，可以是選頻式的單頻率諧振濾波電路，也可以是寬頻的帶通濾波器。

也有的根據材料的特性製作的濾波器，比如壓電陶瓷濾波器，石英晶體濾波器等。

也有的是利用變頻方式提高選頻系統的Q值的電路，一般通過降低頻率進行選頻，以提高濾波器的頻率特性。

現在出現了很多不同的固體濾波器，選頻原理也是前面說到的一些方式。或者多種方式的組合濾波器。

LC濾波器是比較基本的濾波器。原理是利用電感和電容上電壓與電流的相位關系，互相抵消電壓或電流達到諧振。

比如串聯LC，由於電感和電容上的電流與電壓相差＋90°和－90°，串聯電路電流處處相等，所以電壓就相差180度。當某個頻率剛好使感抗和容抗相等時，相同的電流就有大小相等方向相反的電壓，外電路看上去就是兩端的電壓是0，但是還有電流，所以諧振時總電抗就是0。

並聯LC則相反，由於並聯電路兩端電壓相同，所以諧振時流過L和C的電流就剛好大小相等方向相反。對外電路來說，兩端有電壓，但卻沒有電流，所以電抗為∞。

下面是一種RLC帶通濾波器電路示意圖。

⑵ 求助電子濾波器(電路圖)

電子濾波電路常用於小電流負載。電路不復雜，最簡電路如上圖，多加一專節RC濾波效果更好，如中屬圖。負電源電子濾波如下圖。

當負載電流較大時，可用復合管。

電子濾波電路往往與穩壓合二為一，實現電子濾波和穩壓的雙重效果，只要在基極與地並接穩壓二極體就行了。如中圖和下圖。

偏置電阻取值可幾百到幾千歐姆。主要由負載電流大小決定受三極體放大倍數影響，以該電子濾波電路能輸出的電流比最大負載電流大1~5倍為宜。負載電流越大、放大倍數越小則要求阻值越小。

基極濾波電容可取100~1000uF。

偏置電阻和基極濾波電容越大則濾波效果越好，但可能會造成通電時輸出電壓緩慢上升的現象。

輸出濾波電容可取100~1000uF

⑶ 陷波濾波器的工作原理以及電路如何實現

只濾除或衰減特定的頻率時，可使用陷波濾波器，例如用它濾除電源頻率引起的交流聲、濾除基波後測量波形失真率等。採用雙T電路時，如果採用大的Q值，無用的頻率附近的信號也會跟著衰減，因此陷波器的Q值要求可變。

雙T電路由3個電阻、3個電容組成，基本上是雙對稱型的。單個無源濾波元件其衰減特性Q=0.25，具有很好的寬頻響應特性。

參數確定：R2=R3，C1=C2，R4=R2/2，C2=2C1，FO=1/2πR2.C1，在衰減極點處諧振。如果偏離以上條件就不能獲得最大衰減量，同時須注意各種元件的誤差。 OP放大器A1~A3均起緩沖放大器的作用，A2用來加正反饋，以改變阻抗，反饋量由R5和R6的分壓值確定。無反饋時的Q為0.25，如果設反饋的Q為Q』。

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電阻可採用誤差為±1%的金屬膜電阻。確定了所需的Q值之後，如果不再需要調整，最好去掉VR1，因為即使加了VR1，一邊觀察頻率特性，一邊調整也是相當困難的。

C1~C3用聚酯薄膜電容，最好選用誤差為±1%以內的產品，不過也可以從誤差±5%的元件中挑選，再用電阻值微調。

應用說明為了與50HZ、60HZ電源頻率相對應，可以更換雙T電路，或者把本電路的陷波濾波器作成50HZ和60HZ兩級串聯。如果使用頻率限制濾波器測量失真時，可進行3級串聯調諧設計，使之具有中心頻率±1%的衰減帶寬。

當帶阻濾波器的阻帶很窄時， 被稱為陷波濾波器 ， 又稱點阻濾波器。一個理想點阻濾波器的頻率響應是要在消除的信號頻率點， 其值等於零；而在其他頻率處， 其值不為零， 且要等於1。

⑷ 自製電源濾波器電路圖

拆開電源，在電源的介面處如果有塊較小的長方形（5cm×3cm）的電路板，上面有一個線圈、一個長方形電容和兩個陶瓷電容，這整塊板就是電源濾波器，可以參照它的電路和元件數值。

⑸ 無源濾波器的電路接線圖

<p>單相濾波器：L(P)、N接輸入端（電源端）；L'、N'接輸出端（負載端）；E接地線；</p>
<p>三相濾波器：專A(L1)、B(L2)、C(L3)接輸入端（電屬源端）；A(L1)'、B(L2)'、C(L3)'、接輸出端（負載端）；E接地線；</p>
<p>三相四線濾波器：見附圖；</p>
<p></p>

⑹ 怎麼設計低通濾波器電路，要有電路圖

使用運放設計SK型或者MFB型低通濾波器就可以實現了啊，帶內增益10的話，輸入 0.5v 輸出5v

⑺ RC低通，高通濾波電路的基本工作原理

在基本的RC濾波電路中：C做輸出端就是低通濾波器，R做輸出就是高通濾波器

基本原理是，當電容和電阻串聯時，

若電源為直流電（f=0 ），由於電容的隔直作用，故只有電容兩端有電壓，而電阻兩端的電壓為0，

若電源為交流電（f>0 ），電容導通，頻率越高導通阻抗越小，因而高通，

考慮一個連續的過程，

當電源頻率由0變大時，電容兩端電壓由大變小，因而低通，

而在高通電路中，電阻兩端的電壓由0慢慢變大，因而高通。

(7)濾波器電路詳解擴展閱讀：

低通濾波可以簡單的認為：設定一個頻率點，當信號頻率高於這個頻率時不能通過，在數字信號中，這個頻率點也就是截止頻率，當頻域高於這個截止頻率時，則全部賦值為0。因為在這一處理過程中，讓低頻信號全部通過，所以稱為低通濾波。

低通過濾的概念存在於各種不同的領域，諸如電子電路，數據平滑，聲學阻擋，圖像模糊等領域經常會用到。

在數字圖像處理領域，從頻域看，低通濾波可以對圖像進行平滑去噪處理。

根據濾波器的特點可知，它的電壓放大倍數的幅頻特性可以准確地描述該電路屬於低通、高通、帶通還是帶阻濾波器，因而如果能定性分析出通帶和阻帶在哪一個頻段，就可以確定濾波器的類型。

識別濾波器的方法是：若信號頻率趨於零時有確定的電壓放大倍數，且信號頻率趨於無窮大時電壓放大倍數趨於零，則為低通濾波器；反之，若信號頻率趨於無窮大時有確定的電壓放大倍數，且信號頻率趨於零時電壓放大倍數趨於零，則為高通濾波器。

若信號頻率趨於零和無窮大時電壓放大倍數均趨於零，則為帶通濾波器；反之，若信號頻率趨於零和無窮大時電壓放大倍數具有相同的確定值，且在某一頻率范圍內電壓放大倍數趨於零，則為帶阻濾波器。

高通濾波器是一種讓某一頻率以上的信號分量通過，而對該頻率以下的信號分量大大抑制的電容、電感與電阻等器件的組合裝置。

其特性在時域及頻域中可分別用沖激響應及頻率響應描述。後者是用以頻率為自變數的函數表示，一般情況下它是一個以復變數jω為自變數的的復變函數，以H（jω）表示。它的模H（ω）和幅角φ（ω）為角頻率ω的函數，分別稱為系統的「幅頻響應」和「相頻響應」，它分別代表激勵源中不同頻率的信號成分通過該系統時所遇到的幅度變化和相位變化。

⑻ 信號濾波器原理

濾波是信號處理中的一個重要概念。濾波分經典濾波和現代濾波。
經典濾波的概念，是根據富立葉分析和變換提出的一個工程概念。根據高等數學理論，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，叫做經典濾波器或濾波電路。
實際上，任何一個電子系統都具有自己的頻帶寬度（對信號最高頻率的限制），頻率特性反映出了電子系統的這個基本特點。而濾波器，則是根據電路參數對電路頻帶寬度的影響而設計出來的工程應用電路。
用模擬電子電路對模擬信號進行濾波，其基本原理就是利用電路的頻率特性實現對信號中頻率成分的選擇。根據頻率濾波時，是把信號看成是由不同頻率正弦波疊加而成的模擬信號，通過選擇不同的頻率成分來實現信號濾波。
當允許信號中較高頻率的成分通過濾波器時，這種濾波器叫做高通濾波器。
當允許信號中較低頻率的成分通過濾波器時，這種濾波器叫做低通濾波器。
當只允許信號中某個頻率范圍內的成分通過濾波器時，這種濾波器叫做帶通濾波器。
理想濾波器的行為特性通常用幅度-頻率特性圖描述，也叫做濾波器電路的幅頻特性。理想濾波器的幅頻特性如圖所示。圖中，w1和w2叫做濾波器的截止頻率。

濾波器頻率響應特性的幅頻特性圖
對於濾波器，增益幅度不為零的頻率范圍叫做通頻帶，簡稱通帶，增益幅度為零的頻率范圍叫做阻帶。例如對於LP，從-w1當w1之間，叫做LP的通帶，其他頻率部分叫做阻帶。通帶所表示的是能夠通過濾波器而不會產生衰減的信號頻率成分，阻帶所表示的是被濾波器衰減掉的信號頻率成分。通帶內信號所獲得的增益，叫做通帶增益，阻帶中信號所得到的衰減，叫做阻帶衰減。在工程實際中，一般使用dB作為濾波器的幅度增益單位。
低通濾波器
低通濾波器的基本電路特點是，只允許低於截止頻率的信號通過。

（1）一階低通Butterworth濾波電路
下圖a和b是用運算放大器設計的兩種一階Butterworth濾波電路的電路。圖a是反相輸入一階低通濾波器，實際上就是一個積分電路，其分析方法與一階積分電路相同。

基本濾波電路 演示
圖b是同相輸入的一階低通濾波器。根據給定的電路圖可以得到

對濾波器來說，更關心的是正弦穩態是的行為特性，利用拉氏變換與富氏變換的關系，有

下圖是上式RC=2時的幅頻特性和相頻特性波特圖。

RC=2時一階Butterworth低通濾波器的頻率響應特性

（2）二階低通Butterworth濾波電路
下 圖是用運算放大器設計的二階低通Butterworth濾波電路。

二階Butterworth低通濾波電路
直接採用頻域分析方法得到

其中k = 1+R1/R2 。令Q=1/（3-k），w0=1/RC，則可以寫成

其中k相當於同相放大器的電壓放大倍數，叫做濾波器的通帶增益，Q叫做品質因數，w0叫做特徵角頻率。
下圖是二階低通濾波器在RC=2時的波特圖，其中圖a是Q>0.707時的效果，圖b是Q=0.707時的效果，圖c是Q<0.707時的效果。
(a) Q>0.707
(b) Q=0.707
(c)Q<0.707
二階低通濾波器在RC=2時的波特圖
從圖中可以看出，當Q>0.707 或Q<0.707時，通帶邊沿處會出現比較大的不平坦現象。因此，品質因數表明了濾波器通帶的狀態。一般要求Q=0.707。
由此可以得到

這就是二階Butterworth濾波器電壓增益得計算0.707公式。令Q=0.707，得
0.414R2 = 0.707R1
通常把最大增益倍所對應的信號頻率叫做截止頻率，這時濾波器具有3dB的衰減。利用濾波器幅頻特性的概念，可以得到截止頻率w0 =w =1/RC，即
f =1/2pRC

高通濾波器的特點是，只允許高於截止頻率的信號通過。下圖是二階Butterworth高通濾波器電路的理想物理模型。
直接採用頻域分析方法，並令k = 1+R1/R2 ，Q =1/（3-k），w0=1/RC，則可以得到二階Butterworth高通濾波電路的傳遞函數為
二階Butterworth高通濾波電路 演示
高通濾波器

考慮正弦穩態條件下，s=jw，得

二階BButterworth高通濾波器在頻率響應特性與低通濾波器相似，當Q>0.707或Q<0.707時，通帶邊沿處會出現不平坦現象。有關根據品質因數Q計算電路電阻參數R1 和R2的方法與二階低通濾波器的計算相同。
同樣，利用濾波器幅頻特性的概念，可以得到截止頻率w0 =w =1/RC，即 f =1/2pRC