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录波器电路

发布时间:2021-03-15 13:02:20

A. 求简单低通滤波器电路图及其元件参数

用电阻和电容串联就可以得到低通滤波器,信号输入接在串联电路的两端,输出信号接于电容两端。必须有上限截止频率的设计要求,才能给出原件参数。

B. 滤波器的一般电路组成

滤波器是指在复合的信号中滤除某些不需要的频率。

比如在整流电路中要的是稳定的直流分量,不需要交流分量,所以要滤掉交流分量。

在电视中要从复合的信号中去掉亮度信号取出色度信号,就用梳状滤波器滤掉亮度信号。要取出倦意信号就用6.5MHz的LS滤波器滤除其他信号取出6.5M的倦意信号。

根据不同的要求,滤波器的构成差别很大。

常见的滤波器一般由RLC组合的滤波器,可以是选频式的单频率谐振滤波电路,也可以是宽频的带通滤波器。

也有的根据材料的特性制作的滤波器,比如压电陶瓷滤波器,石英晶体滤波器等。

也有的是利用变频方式提高选频系统的Q值的电路,一般通过降低频率进行选频,以提高滤波器的频率特性。

现在出现了很多不同的固体滤波器,选频原理也是前面说到的一些方式。或者多种方式的组合滤波器。

LC滤波器是比较基本的滤波器。原理是利用电感和电容上电压与电流的相位关系,互相抵消电压或电流达到谐振。

比如串联LC,由于电感和电容上的电流与电压相差+90°和-90°,串联电路电流处处相等,所以电压就相差180度。当某个频率刚好使感抗和容抗相等时,相同的电流就有大小相等方向相反的电压,外电路看上去就是两端的电压是0,但是还有电流,所以谐振时总电抗就是0。

并联LC则相反,由于并联电路两端电压相同,所以谐振时流过L和C的电流就刚好大小相等方向相反。对外电路来说,两端有电压,但却没有电流,所以电抗为∞。

下面是一种RLC带通滤波器电路示意图。

C. 信号滤波器原理

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。
经典滤波的概念,是根据富立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。
实际上,任何一个电子系统都具有自己的频带宽度(对信号最高频率的限制),频率特性反映出了电子系统的这个基本特点。而滤波器,则是根据电路参数对电路频带宽度的影响而设计出来的工程应用电路。
用模拟电子电路对模拟信号进行滤波,其基本原理就是利用电路的频率特性实现对信号中频率成分的选择。根据频率滤波时,是把信号看成是由不同频率正弦波叠加而成的模拟信号,通过选择不同的频率成分来实现信号滤波。
当允许信号中较高频率的成分通过滤波器时,这种滤波器叫做高通滤波器。
当允许信号中较低频率的成分通过滤波器时,这种滤波器叫做低通滤波器。
当只允许信号中某个频率范围内的成分通过滤波器时,这种滤波器叫做带通滤波器。
理想滤波器的行为特性通常用幅度-频率特性图描述,也叫做滤波器电路的幅频特性。理想滤波器的幅频特性如图所示。图中,w1和w2叫做滤波器的截止频率。

滤波器频率响应特性的幅频特性图
对于滤波器,增益幅度不为零的频率范围叫做通频带,简称通带,增益幅度为零的频率范围叫做阻带。例如对于LP,从-w1当w1之间,叫做LP的通带,其他频率部分叫做阻带。通带所表示的是能够通过滤波器而不会产生衰减的信号频率成分,阻带所表示的是被滤波器衰减掉的信号频率成分。通带内信号所获得的增益,叫做通带增益,阻带中信号所得到的衰减,叫做阻带衰减。在工程实际中,一般使用dB作为滤波器的幅度增益单位。
低通滤波器
低通滤波器的基本电路特点是,只允许低于截止频率的信号通过。

(1)一阶低通Butterworth滤波电路
下图a和b是用运算放大器设计的两种一阶Butterworth滤波电路的电路。图a是反相输入一阶低通滤波器,实际上就是一个积分电路,其分析方法与一阶积分电路相同。

基本滤波电路 演示
图b是同相输入的一阶低通滤波器。根据给定的电路图可以得到

对滤波器来说,更关心的是正弦稳态是的行为特性,利用拉氏变换与富氏变换的关系,有

下图是上式RC=2时的幅频特性和相频特性波特图。

RC=2时一阶Butterworth低通滤波器的频率响应特性

(2)二阶低通Butterworth滤波电路
下 图是用运算放大器设计的二阶低通Butterworth滤波电路。

二阶Butterworth低通滤波电路
直接采用频域分析方法得到

其中k = 1+R1/R2 。令Q=1/(3-k),w0=1/RC,则可以写成

其中k相当于同相放大器的电压放大倍数,叫做滤波器的通带增益,Q叫做品质因数,w0叫做特征角频率。
下图是二阶低通滤波器在RC=2时的波特图,其中图a是Q>0.707时的效果,图b是Q=0.707时的效果,图c是Q<0.707时的效果。
(a) Q>0.707
(b) Q=0.707
(c)Q<0.707
二阶低通滤波器在RC=2时的波特图
从图中可以看出,当Q>0.707 或Q<0.707时,通带边沿处会出现比较大的不平坦现象。因此,品质因数表明了滤波器通带的状态。一般要求Q=0.707。
由此可以得到

这就是二阶Butterworth滤波器电压增益得计算0.707公式。令Q=0.707,得
0.414R2 = 0.707R1
通常把最大增益倍所对应的信号频率叫做截止频率,这时滤波器具有3dB的衰减。利用滤波器幅频特性的概念,可以得到截止频率w0 =w =1/RC,即
f =1/2pRC

高通滤波器的特点是,只允许高于截止频率的信号通过。下图是二阶Butterworth高通滤波器电路的理想物理模型。
直接采用频域分析方法,并令k = 1+R1/R2 ,Q =1/(3-k),w0=1/RC,则可以得到二阶Butterworth高通滤波电路的传递函数为
二阶Butterworth高通滤波电路 演示
高通滤波器

考虑正弦稳态条件下,s=jw,得

二阶BButterworth高通滤波器在频率响应特性与低通滤波器相似,当Q>0.707或Q<0.707时,通带边沿处会出现不平坦现象。有关根据品质因数Q计算电路电阻参数R1 和R2的方法与二阶低通滤波器的计算相同。
同样,利用滤波器幅频特性的概念,可以得到截止频率w0 =w =1/RC,即 f =1/2pRC

D. 微积分电路与滤波器的区别与联系

积分电路应该是低通滤波器的一种,去除高频成分,保留低频成分。其实际系数T,刚好和衰减幅度达到1/2的频率对应。

滤波器为了获得更好的矩形系数(也有余弦滚降之类的特殊频谱要求的滤波器,不一定非得是矩形最好)使用了复杂的多项式理论,产生出很多类型。

现在滤波器设计基本靠软件了,太复杂,没人能手算清楚。除非一级RC回路。

数字滤波器往往通过叠代算法,和积分电路离的就更远了。

E. 滤波电路的种类

电路分类编辑
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
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
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。

F. 无源滤波器的电路接线图

<p>单相滤波器:L(P)、N接输入端(电源端);L'、N'接输出端(负载端);E接地线;</p>
<p>三相滤波器:专A(L1)、B(L2)、C(L3)接输入端(电属源端);A(L1)'、B(L2)'、C(L3)'、接输出端(负载端);E接地线;</p>
<p>三相四线滤波器:见附图;</p>
<p></p>

G. 电力系统中故障录波器有什么作用

故障录波器用于电力系统,可在系统发生故障时,自动地、准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化情况,通过这些电气量的分析、比较,对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平均有着重要作用。故障录波器是提高电力系统安全运行的重要自动装置,当电力系统发生故障或振荡时,它能自动记录整个故障过程中各种电气量的变化。
故障录波器的作用
1、根据所记录波形,可以正确地分析判断电力系统、线路和设备故障发生的确切地点、发展过程和故障类型,以便迅速排除故障和制定防止对策。
2、分析继电保护和高压断路器地动作情况,及时发现设备缺陷,揭示电力系统中存在的问题。
3、积累第一手材料,加强对电力系统规律的认识,不断提高电力系统运行水平。

H. 怎么设计低通滤波器电路,要有电路图

使用运放设计SK型或者MFB型低通滤波器就可以实现了啊,带内增益10的话,输入 0.5v 输出5v

I. k式高通滤波器电路结构是

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.
经典滤波的概念,是根据富立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.
实际上,任何一个电子系统都具有自己的频带宽度(对信号最高频率的限制),频率特性反映出了电子系统的这个基本特点.而滤波器,则是根据电路参数对电路频带宽度的影响而设计出来的工程应用电路.
用模拟电子电路对模拟信号进行滤波,其基本原理就是利用电路的频率特性实现对信号中频率成分的选择.根据频率滤波时,是把信号看成是由不同频率正弦波叠加而成的模拟信号,通过选择不同的频率成分来实现信号滤波.
当允许信号中较高频率的成分通过滤波器时,这种滤波器叫做高通滤波器.
当允许信号中较低频率的成分通过滤波器时,这种滤波器叫做低通滤波器.
当只允许信号中某个频率范围内的成分通过滤波器时,这种滤波器叫做带通滤波器.
理想滤波器的行为特性通常用幅度-频率特性图描述,也叫做滤波器电路的幅频特性.理想滤波器的幅频特性如图所示.图中,w1和w2叫做滤波器的截止频率.
滤波器频率响应特性的幅频特性图
对于滤波器,增益幅度不为零的频率范围叫做通频带,简称通带,增益幅度为零的频率范围叫做阻带.例如对于LP,从-w1当w1之间,叫做LP的通带,其他频率部分叫做阻带.通带所表示的是能够通过滤波器而不会产生衰减的信号频率成分,阻带所表示的是被滤波器衰减掉的信号频率成分.通带内信号所获得的增益,叫做通带增益,阻带中信号所得到的衰减,叫做阻带衰减.在工程实际中,一般使用dB作为滤波器的幅度增益单位.
低通滤波器
低通滤波器的基本电路特点是,只允许低于截止频率的信号通过.
(1)一阶低通Butterworth滤波电路
下图a和b是用运算放大器设计的两种一阶Butterworth滤波电路的电路.图a是反相输入一阶低通滤波器,实际上就是一个积分电路,其分析方法与一阶积分电路相同.
基本滤波电路 演示
图b是同相输入的一阶低通滤波器.根据给定的电路图可以得到
对滤波器来说,更关心的是正弦稳态是的行为特性,利用拉氏变换与富氏变换的关系,有
下图是上式RC=2时的幅频特性和相频特性波特图.
RC=2时一阶Butterworth低通滤波器的频率响应特性
(2)二阶低通Butterworth滤波电路
下 图是用运算放大器设计的二阶低通Butterworth滤波电路.
二阶Butterworth低通滤波电路
直接采用频域分析方法得到
其中k = 1+R1/R2 .令Q=1/(3-k),w0=1/RC,则可以写成
其中k相当于同相放大器的电压放大倍数,叫做滤波器的通带增益,Q叫做品质因数,w0叫做特征角频率.
下图是二阶低通滤波器在RC=2时的波特图,其中图a是Q>0.707时的效果,图b是Q=0.707时的效果,图c是Q0.707
(b) Q=0.707
(c)Q0.707 或Q0.707或Q

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