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1、1滤波器的功能滤波器的功能就是允许某一部分频率的信号顺利的通过，而另外一部分频率的信号则受 到较大的抑制，它实质上是一个选频电路。滤波器中，把信号能够通过的频率范围，称为通频带或通带；反之，信号受到很大衰减 或完全被抑制的频率范围称为阻带；通带和阻带之间的分界频率称为截止频率；理想滤波器 在通带内的电压增益为常数，在阻带内的电压增益为零；实际滤波器的通带和阻带之间存在 一定频率范围的过渡带。2滤波器的分类( 1 )按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器两种。( 2 )按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。低通滤波器：它允许信号中的低频或直流分量通过，抑制高频分量或干扰和噪声
2、。高通滤波器：它允许信号中的高频分量通过，抑制低频或直流分量。带通滤波器：它允许一定频段的信号通过，抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声。带阻滤波器：它抑制一定频段内的信号，允许该频段以外的信号通过。( 3 )按所采用的元器件分为无源和有源滤波器两种。无源滤波器：仅由无源元件(R、L和C)组成的滤波器，它是利用电容和电感元件的电 抗随频率的变化而变化的原理构成的。这类滤波器的优点是：电路比较简单，不需要直流电 源供电，可靠性高；缺点是：通带内的信号有能量损耗，负载效应比较明显，使用电感元件 时容易引起电磁感应，当电感L较大时滤波器的体积和重量都比较大，在低频域不适用。有源滤波器：由无源元件(
3、一般用R和C)和有源器件(如集成运算放大器)组成。这类滤波器的优点是：通带内的信号不仅没有能量损耗，而且还可以放大，负载效应不明显，多 级相联时相互影响很小，利用级联的简单方法很容易构成高阶滤波器，并且滤波器的体积小、 重量轻、不需要磁屏蔽（由于不使用电感元件）；缺点是：通带范围受有源器件（如集成运算 放大器）的带宽限制，需要直流电源供电，可靠性不如 无源滤波器高，在高压、高频、大 功率的场合不适用。3. 滤波器的主要参数（ 1 ）通带增益 A0 ：滤波器通带内的电压放大倍数。（2）特征角频率和特征频率fn：它只与滤波用的电阻和电容元件的参数有关，通常% = Y RC,扎=1感U对于带通（带阻
4、）滤波器，称为带通（带阻）滤波器的中心角频率或中心频率fO,是 通带（阻带）内电压增益最大（最小）点的频率。（3）截止角频率和截止频率fO：它是电压增益下降到 朋（即）时所对应的角 频率。必须注意c不一定等于阿!。带通和带阻滤波器有两个% ,即和hq（4）通带（阻带）宽度BW：它是带通（带阻）滤波器的两个之差值，即BW =码 一 0（5）等效品质因数Q：对低通和高通滤波器而言,Q值等于时滤波器电路电压增 益的模与通带增益之比，即竝I；对带通（带阻）滤波器而言,Q值等于中心角频率与通带（阻带）宽度 BW 之比，即4. 有源滤波器的阶数有源滤波器传递函数分母中“S”的最高“方次”称为滤波器的“阶数
5、”。阶数越高，滤波器幅 频特性的过渡带越陡，越接近理想特性。一般情况下，一阶滤波器过渡带按每十倍频20dB 速率衰减；二阶滤波器每十倍频40dB速率衰减。高阶滤波器可由低阶滤波器串接组成。5. 低通和高通滤波器之间的对偶关系( 1)幅频特性的对偶关系当低通滤波器和高通滤波器的通带增益A0、截止频率或f0分别相等时，两者的幅 频特性曲线相对于垂直线f=f0对称。( 2)传递函数的对偶关系将低通滤波器传递函数中的S换成1/S，则变成对应的高通滤波器的传递函数。( 3)电路结构上的对偶关系将低通滤波器中的起滤波作用的电容C换成电阻R，并将起滤波作用的电阻R换成电 容C,则低通滤波器转化为对应的高通滤波器。
