导航:首页 > 废水知识 > 高频提升滤波器工作原理

高频提升滤波器工作原理

发布时间:2023-01-26 02:13:17

① 滤波器的工作原理和作用是什么

1.基本原则

滤波器由电感和电容组成的低通滤波电路构成,允许有用信号的电流通过,衰减较高频率的干扰信号。因为有两种干扰信号:差模和共模,所以滤波器应该衰减这两种干扰。有三个基本原则:

(1)利用电容器高频低频隔离的特性,将火线和零线的高频干扰电流引入地线(共模),或将火线的高频干扰电流引入零线(差模);

(2)利用电感的阻抗特性将高频干扰电流反射回干扰源;

(3)利用干扰抑制铁氧体可以吸收某一频段的干扰信号并转化为热量的特性,可以根据干扰信号的频段,将合适的干扰抑制铁氧体磁环和磁珠直接套在待滤波的电缆上。

过滤器形状

2.过滤的概念

滤波器是信号处理中的一个重要概念。滤波电路的作用是尽可能减小脉动DC电压的交流分量,保持其DC分量,降低输出电压的纹波系数,使波形更加平滑。

滤波前后的波形

一般来说,过滤可以分为古典过滤和现代过滤。

经典滤波是基于傅立叶分析和变换的工程概念。根据高等数学的理论,任何满足一定条件的信号都可以看作是无限个正弦波的叠加。

换句话说,工程信号是不同频率的正弦波的线性叠加,组成信号的不同频率的正弦波称为信号的频率分量或谐波分量。只允许某一频率范围内的信号分量正常通过,而阻止其他频率分量通过的电路称为经典滤波器或滤波电路。

滤波时域和频域图

在经典滤波和现代滤波中,滤波器模型其实是一样的(硬件滤波器并没有太大的进步),但是现代滤波也加入了很多数字滤波的概念。

3.主要参数

带宽:指需要通过的频谱宽度,BW=(f2-f1)。F1和f2基于中心频率f0处的插入损耗。

通带波纹:通带中插入损耗随频率的变化。1dB带宽内的带内波动为1dB。

纹波:指在1dB或3dB带宽(截止频率)范围内,以损耗平均曲线为基础,插入损耗随频率波动的峰值。

延迟(Td):指信号通过滤波器所需的时间,在数值上是传输相位函数对角频率的导数,即Td=df/dv。

带内相位线性度:该指标表示滤波器在通带中引入传输信号的相位失真幅度。根据线性相位响应函数设计的滤波器具有良好的相位线性度。

插入损耗:由于滤波器的引入导致电路中原始信号的衰减,表现为中心或截止频率处的损耗。如果需要全频带插入损耗,就要强调。

回波损耗:端口信号输入功率与入射功率之比的分贝数(dB),也等于20Log10ρ,其中ρ为电压反射系数。当输入功率被端口完全吸收时,回波损耗为无穷大。

中心频率:滤波器通带的频率f0一般取为f0=(f1+f2)/2,f1和f2为带通或带阻滤波器左右相对减少1dB或3dB的边缘频率点。窄带滤波器通常以插入损耗最小点为中心频率来计算通带带宽。

截止频率:指低通滤波器通带的右频点,高通滤波器通带的左频点。一般用相对损耗点1dB或3dB来定义。相对损耗的参考标准是:低通基于DC处的插入损耗,高通基于无寄生阻带的高通带频率处的插入损耗。

带内驻波比(VSWR):衡量滤波器通带内信号与传输是否匹配良好的重要指标。理想VSWR=1:1,不匹配时VSWR>1。对于一个实际的滤波器,VSWR1),KxdB=BWxdB/BW3dB,(x可以是40dB,30dB,20dB等。)都满足了。滤波器的阶数越多,矩形越高——也就是说,k越接近理想值1,就越难制作。

4.作用

(1)分离有用信号和噪声,提高信号的抗干扰性和信噪比;

(2)滤除不感兴趣的频率成分,提高分析精度;

(3)从复杂的频率分量中分离出单个频率分量。

过滤器形状

图5过滤器形状

使用

滤波器用于改善电源质量,提高电路的线性度,减少各种杂波、非线性失真干扰和谐波干扰。对于武器系统,使用过滤器的地方有:

(1)除了安装在主配电系统和配电系统上的电力滤波器外,还应在进入设备的电源上安装滤波器。最好使用线对线滤波器,而不是线对地滤波器。

(2)对脉冲干扰和瞬态干扰敏感的设备,当采用隔离变压器供电时,应在负端装设滤波器。

(3)向含有电爆炸装置的武器系统供电时,应加装滤波器。必要时,电爆炸装置的引线还应装有滤波器。

(4)在每个子系统或设备之间的接口处,应有一个滤波器来抑制干扰,保证兼容性。

(5)对于设备和子系统的控制信号,应在输入和输出端增加滤波器或旁路电容。

本文概述了该过滤器的原理、过滤概念、参数、功能及注意事项。过滤器有很多种,每种过滤器都有不同的性能特征。因此,在选择滤网时,通常需要综合考虑客户的实际使用环境及其性能要求,才能做出正确、有效、可靠的选择。

② RC低通,高通滤波电路的基本工作原理

在基本的RC滤波电路中:C做输出端就是低通滤波器,R做输出就是高通滤波器

基本原理是,当电容和电阻串联时,

若电源为直流电(f=0 ),由于电容的隔直作用,故只有电容两端有电压,而电阻两端的电压为0,

若电源为交流电(f>0 ),电容导通,频率越高导通阻抗越小,因而高通,

考虑一个连续的过程,

当电源频率由0变大时,电容两端电压由大变小,因而低通,

而在高通电路中,电阻两端的电压由0慢慢变大,因而高通。

(2)高频提升滤波器工作原理扩展阅读:

低通滤波可以简单的认为:设定一个频率点,当信号频率高于这个频率时不能通过,在数字信号中,这个频率点也就是截止频率,当频域高于这个截止频率时,则全部赋值为0。因为在这一处理过程中,让低频信号全部通过,所以称为低通滤波。

低通过滤的概念存在于各种不同的领域,诸如电子电路,数据平滑,声学阻挡,图像模糊等领域经常会用到。

在数字图像处理领域,从频域看,低通滤波可以对图像进行平滑去噪处理。

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。

高通滤波器是一种让某一频率以上的信号分量通过,而对该频率以下的信号分量大大抑制的电容、电感与电阻等器件的组合装置。

其特性在时域及频域中可分别用冲激响应及频率响应描述。后者是用以频率为自变量的函数表示,一般情况下它是一个以复变量jω为自变量的的复变函数,以H(jω)表示。它的模H(ω)和幅角φ(ω)为角频率ω的函数,分别称为系统的“幅频响应”和“相频响应”,它分别代表激励源中不同频率的信号成分通过该系统时所遇到的幅度变化和相位变化。

③ 低通/高通滤波器的原理

对于电感,是由螺旋导线制成,对于直流信号来讲,只要是导线就能导通,但是回对于高频信号答来讲,由于信号的传输是由空间的电场、磁场的交变进行传输。电感对于交变的电场会产生磁场,这个磁场阻碍了信号的交变磁场变化强度,从而阻碍了高频信号的传输。从仿真的角度来看,电感通直流阻高频,因此等效为一个低通滤波器。
对于电容来讲,对于直流信号时断路,而对于高频信号,由于高频信号的电场在方向上会发生翻转,从而信号可以“绕过”电容而进行传输。
你的教材上的公式f=1/(2pai*RC)可能有点问题。应该是f=1/sqrt(LC)。这个公式描述的是谐振器,电容的电场储能与电感的磁场储能进行交换产生谐振。

阅读全文

与高频提升滤波器工作原理相关的资料

热点内容
10年奥拓空调滤芯怎么换视频 浏览:866
含盐废水处理方法有哪些 浏览:13
超滤和浓缩 浏览:443
ro反渗透膜的工作原理 浏览:903
自来水过滤水垢水碱 浏览:404
直饮水机管理费怎么算 浏览:629
专业污水处理机多少钱 浏览:952
ro膜拆卸视频 浏览:635
过滤棉好点的香烟 浏览:105
室内树脂水池 浏览:201
快速给锅底除垢 浏览:873
江苏玻璃钢污水处理设备多少钱 浏览:272
硅片如何清洗废水 浏览:93
郑州净水反渗透设备价格 浏览:546
为什么中国不能帮日本处理核废水 浏览:191
污水处理厂土建部分套 浏览:845
莱卡净水器显示new是什么 浏览:889
广州环保局考水处理工 浏览:851
美菱净水机增压泵不工作怎么回事 浏览:297
屈臣氏蒸馏水重庆代理 浏览:280