《RC无源滤波原理分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《RC无源滤波原理分析（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电路分类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、LCn型滤波和RGt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
2、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
3、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，则为带阻滤波器工作原理当流过电感的电流变化时，电感线圈中产生的感生电动势将阻止电流的变化。当通过电感线圈的电流增大时，电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反，阻止电流的增加，同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中；当通过电感线圈的电流减小时，自感电动势与电流方向相同，阻止电流的减小，同时释放出存储的能量，以补偿电流的减小。因此经电感滤波后，不但负载电流及电
4、压的脉动减小，波形变得平滑，而且整流二极管的导通角增大。在电感线圈不变的情况下，负载电阻愈小，输出电压的交流分量愈小。只有在RL3L寸才能获得较好的滤波效果。L愈大，滤波效果愈好。另外，由于滤波电感电动势的作用，可以使二极管的导通角接近n减小了二极管的冲击电流，平滑了流过二极管的电流，从而延长了整流二极管的寿命。RC无源滤波器电路及其原理所谓的RC低通滤波器就是允许低频信号通过，而将高频信号衰减的电路，RC低通滤波器电路在测试系统中，常用RC滤波器。因为在这一领域中，信号频率相对来说不高。而RC滤波器电路简单，抗干扰性强，有较好的低频性能，并且选用标准的阻容元件易得，所以在工程测试的领域中最经
5、常用到的滤波器是RC滤波器。1）一阶RC低通滤波器RC低通滤波器的电路及其幅频、相频特性如下图所示&1_1ROc彳Q设滤波器的输入电压为ex输出电压为ey，电路的微分方程为:dty这是一个典型的一阶系统。令=RC，称为时间常数，对上式取拉氏变换，有:或=一J2疥？+1其幅频、相频特性公式为:(f)-arctg(2fr)分析可知，当f很小时，A(f)=1，信号不受衰减的通过；当f很大时，A(f)=0，信号完全被阻挡，不能通过。2)一阶RC高通滤波器RC高通滤波器的电路及其幅频、相频特性如下图所示。心)1VV2_-90450一”IfNr71/2砒J设滤波器的输入电压为ex输出电压为ey，电路的微分
6、方程为:1RC同理，令=RC，对上式取拉氏变换，有:傅弋4-1其幅频、相频特性公式为:2?r/rJig寸y分析可知，当f很小时，A(f)=0，信号完全被阻挡，不能通过；当f很大时，A(f)=1信号不受衰减的通过3)RC带通滤波器带通滤波器可以看作为低通滤波器和高通滤波器的串联，其电路及其幅频、相频特性如下图所示。?r/4一咖/)=71+竝小1J1+W2#心打屈/l/2?rrii2nt2J其幅频、相频特性公式为：H(s)=H1(s)*H2(s)式中H1(s)为高通滤波器的传递函数，H2(s)为低通滤波器的传递函数。有:505式咖这时极低和极高的频率成分都完全被阻挡，不能通过；只有位于频率通带内的信号频率成分能通过。须要注意，当高、低通两级串联时，应消除两级耦合时的相互影响，因为后一级成为前一级的负载”而前一级又是后一级的信号源内阻实际上两级间常用射极输出器或者用运算放大器进行隔离.所以实际的带通滤波器常常是有源的.有源滤波器由RC调谐网络和运算放大器组成运算放大器既可作为级间隔离作用，又可起信号幅值的放大作用.
