導航:首頁 > 廢水知識 > 高頻提升濾波器工作原理

高頻提升濾波器工作原理

發布時間:2023-01-26 02:13:17

① 濾波器的工作原理和作用是什麼

1.基本原則

濾波器由電感和電容組成的低通濾波電路構成,允許有用信號的電流通過,衰減較高頻率的干擾信號。因為有兩種干擾信號:差模和共模,所以濾波器應該衰減這兩種干擾。有三個基本原則:

(1)利用電容器高頻低頻隔離的特性,將火線和零線的高頻干擾電流引入地線(共模),或將火線的高頻干擾電流引入零線(差模);

(2)利用電感的阻抗特性將高頻干擾電流反射回干擾源;

(3)利用干擾抑制鐵氧體可以吸收某一頻段的干擾信號並轉化為熱量的特性,可以根據干擾信號的頻段,將合適的干擾抑制鐵氧體磁環和磁珠直接套在待濾波的電纜上。

過濾器形狀

2.過濾的概念

濾波器是信號處理中的一個重要概念。濾波電路的作用是盡可能減小脈動DC電壓的交流分量,保持其DC分量,降低輸出電壓的紋波系數,使波形更加平滑。

濾波前後的波形

一般來說,過濾可以分為古典過濾和現代過濾。

經典濾波是基於傅立葉分析和變換的工程概念。根據高等數學的理論,任何滿足一定條件的信號都可以看作是無限個正弦波的疊加。

換句話說,工程信號是不同頻率的正弦波的線性疊加,組成信號的不同頻率的正弦波稱為信號的頻率分量或諧波分量。只允許某一頻率范圍內的信號分量正常通過,而阻止其他頻率分量通過的電路稱為經典濾波器或濾波電路。

濾波時域和頻域圖

在經典濾波和現代濾波中,濾波器模型其實是一樣的(硬體濾波器並沒有太大的進步),但是現代濾波也加入了很多數字濾波的概念。

3.主要參數

帶寬:指需要通過的頻譜寬度,BW=(f2-f1)。F1和f2基於中心頻率f0處的插入損耗。

通帶波紋:通帶中插入損耗隨頻率的變化。1dB帶寬內的帶內波動為1dB。

紋波:指在1dB或3dB帶寬(截止頻率)范圍內,以損耗平均曲線為基礎,插入損耗隨頻率波動的峰值。

延遲(Td):指信號通過濾波器所需的時間,在數值上是傳輸相位函數對角頻率的導數,即Td=df/dv。

帶內相位線性度:該指標表示濾波器在通帶中引入傳輸信號的相位失真幅度。根據線性相位響應函數設計的濾波器具有良好的相位線性度。

插入損耗:由於濾波器的引入導致電路中原始信號的衰減,表現為中心或截止頻率處的損耗。如果需要全頻帶插入損耗,就要強調。

回波損耗:埠信號輸入功率與入射功率之比的分貝數(dB),也等於20Log10ρ,其中ρ為電壓反射系數。當輸入功率被埠完全吸收時,回波損耗為無窮大。

中心頻率:濾波器通帶的頻率f0一般取為f0=(f1+f2)/2,f1和f2為帶通或帶阻濾波器左右相對減少1dB或3dB的邊緣頻率點。窄帶濾波器通常以插入損耗最小點為中心頻率來計算通帶帶寬。

截止頻率:指低通濾波器通帶的右頻點,高通濾波器通帶的左頻點。一般用相對損耗點1dB或3dB來定義。相對損耗的參考標準是:低通基於DC處的插入損耗,高通基於無寄生阻帶的高通帶頻率處的插入損耗。

帶內駐波比(VSWR):衡量濾波器通帶內信號與傳輸是否匹配良好的重要指標。理想VSWR=1:1,不匹配時VSWR>1。對於一個實際的濾波器,VSWR1),KxdB=BWxdB/BW3dB,(x可以是40dB,30dB,20dB等。)都滿足了。濾波器的階數越多,矩形越高——也就是說,k越接近理想值1,就越難製作。

4.作用

(1)分離有用信號和雜訊,提高信號的抗干擾性和信噪比;

(2)濾除不感興趣的頻率成分,提高分析精度;

(3)從復雜的頻率分量中分離出單個頻率分量。

過濾器形狀

圖5過濾器形狀

使用

濾波器用於改善電源質量,提高電路的線性度,減少各種雜波、非線性失真干擾和諧波干擾。對於武器系統,使用過濾器的地方有:

(1)除了安裝在主配電系統和配電系統上的電力濾波器外,還應在進入設備的電源上安裝濾波器。最好使用線對線濾波器,而不是線對地濾波器。

(2)對脈沖干擾和瞬態干擾敏感的設備,當採用隔離變壓器供電時,應在負端裝設濾波器。

(3)向含有電爆炸裝置的武器系統供電時,應加裝濾波器。必要時,電爆炸裝置的引線還應裝有濾波器。

(4)在每個子系統或設備之間的介面處,應有一個濾波器來抑制干擾,保證兼容性。

(5)對於設備和子系統的控制信號,應在輸入和輸出端增加濾波器或旁路電容。

本文概述了該過濾器的原理、過濾概念、參數、功能及注意事項。過濾器有很多種,每種過濾器都有不同的性能特徵。因此,在選擇濾網時,通常需要綜合考慮客戶的實際使用環境及其性能要求,才能做出正確、有效、可靠的選擇。

② 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。

(2)高頻提升濾波器工作原理擴展閱讀:

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。

③ 低通/高通濾波器的原理

對於電感,是由螺旋導線製成,對於直流信號來講,只要是導線就能導通,但是回對於高頻信號答來講,由於信號的傳輸是由空間的電場、磁場的交變進行傳輸。電感對於交變的電場會產生磁場,這個磁場阻礙了信號的交變磁場變化強度,從而阻礙了高頻信號的傳輸。從模擬的角度來看,電感通直流阻高頻,因此等效為一個低通濾波器。
對於電容來講,對於直流信號時斷路,而對於高頻信號,由於高頻信號的電場在方向上會發生翻轉,從而信號可以「繞過」電容而進行傳輸。
你的教材上的公式f=1/(2pai*RC)可能有點問題。應該是f=1/sqrt(LC)。這個公式描述的是諧振器,電容的電場儲能與電感的磁場儲能進行交換產生諧振。

閱讀全文

與高頻提升濾波器工作原理相關的資料

熱點內容
污水中氫離子含量應是多少達標 瀏覽:330
污水除泡劑怎麼使用 瀏覽:921
反滲透膜論文 瀏覽:259
過濾凈水器怎麼放小蘇打 瀏覽:684
反滲透出來的水是什麼水 瀏覽:311
污水中的污泥怎麼處理 瀏覽:625
奧克斯凈化器怎麼使用說明 瀏覽:408
長春污水廠建設 瀏覽:989
含油量對超濾膜通量的影響 瀏覽:336
福建古巴膠樹脂 瀏覽:909
陶壺燒水會有水垢嗎 瀏覽:80
西寧印染污水聚丙烯醯胺多少錢 瀏覽:709
污水處理如何降低水中色度 瀏覽:371
蒸餾水什麼行業需求大 瀏覽:626
吳川市的污水 瀏覽:10
csm反滲透膜價格 瀏覽:780
含煤廢水氯根 瀏覽:934
回力聯名鞋防盜扣有什麼用 瀏覽:529
雪鐵龍濾芯用的什麼品牌的 瀏覽:803
南京電熱水器除垢 瀏覽:568