濾波器分類與工作原理

來源：塑膠五金網發(fā)布時間：2014-11-15 09:17:38點擊率：

　　濾波器是一種對信號有處理作用的器件或電路。濾波器根據處理信號的情況不同分類也有很多，下面就給大家詳細介紹一下。

　　1、按所處理的信號

　　按所處理的信號分為模擬濾波器和數字濾波器兩種。

　　2、按所通過信號的頻段

　　按所通過信號的頻段分為低通、高通、帶通和帶阻濾波器四種。

　　低通濾波器：它允許信號中的低頻或直流分量通過，抑制高頻分量或干擾和噪聲。

　　高通濾波器：它允許信號中的高頻分量通過，抑制低頻或直流分量。

　　帶通濾波器：它允許一定頻段的信號通過，抑制低于或高于該頻段的信號、干擾和噪聲。帶阻濾波器：它抑制一定頻段內的信號，允許該頻段以外的信號通過。

　　3、按所采用的元器件

　　按所采用的元器件分為無源和有源濾波器兩種。

　　3。1、無源濾波器：僅由無源元件(R、L和C)組成的濾波器，它是利用電容和電感元件的電抗隨頻率的變化而變化的原理構成的。

　　這類濾波器的優(yōu)點是：電路比較簡單，不需要直流電源供電，可靠性高;缺點是：通帶內的信號有能量損耗，負載效應比較明顯，使用電感元件時容易引起電磁感應，當電感L較大時濾波器的體積和重量都比較大，在低頻域不適用。

　　3。2、有源濾波器：由無源元件(一般用R和C)和有源器件(如集成運算放大器)組成。

　　這類濾波器的優(yōu)點是：通帶內的信號不僅沒有能量損耗，而且還可以放大，負載效應不明顯，多級相聯(lián)時相互影響很小，利用級聯(lián)的簡單方法很容易構成高階濾波器，并且濾波器的體積小、重量輕、不需要磁屏蔽(由于不使用電感元件);

　　缺點是：通帶范圍受有源器件(如集成運算放大器)的帶寬限制，需要直流電源供電，可靠性不如無源濾波器高，在高壓、高頻、大功率的場合不適用。

　　4、根據濾波器的安放位置

　　根據濾波器的安放位置不同，一般分為板上濾波器和面板濾波器。

　　濾波器是一種對信號有處理作用的器件或電路。濾波器根據使用情況不同，分為以下幾類：

　　數字濾波器、低通濾波器、模擬濾波器和介質濾波器。根據分類不同，他們的工作原理也不同。下面就來介紹一下他們各自的工作原理。

　　濾波器工作原理：

　　1、數字濾波器

　　與模擬濾波器相對應，在離散系統(tǒng)中廣泛應用數字濾波器。它的作用是利用離散時間系統(tǒng)的特性對輸入信號波形或頻率進行加工處理?；蛘哒f，把輸入信號變成一定的輸出信號，從而達到改變信號頻譜的目的。數字濾波器一般可以用兩種方法來實現：一種方法是用數字硬件裝配成一臺專門的設備，這種設備稱為數字信號處理機;另一種方法就是直接利用通用計算機，將所需要的運算編成程序讓通用計算機來完成，即利用計算機軟件來實現。

　　2、低通濾波器(low-passfilter)

　　低通濾波器是容許低于截至頻率的信號通過，但高于截止頻率的信號不能通過的電子濾波裝置。對于不同濾波器而言，每個頻率的信號的減弱程度不同。當使用在音頻應用時，它有時被稱為高頻剪切濾波器，或高音消除濾波器。低通濾波器概念有許多不同的形式，其中包括電子線路(如音頻設備中使用的hiss濾波器、平滑數據的數字算法、音障(acticbarriers)、圖像模糊處理等等，這兩個工具都通過剔除短期波動、保留長期發(fā)展趨勢提供了信號的平滑形式。低通濾波器在信號處理中的作用等同于其它領域如金融領域中移動平均數(movingaverage)所起的作用;低通濾波器有很多種，其中，通用的就是巴特沃斯濾波器和切比雪夫濾波器。

　　3、模擬濾波器

　　模擬濾波器在測試系統(tǒng)或專用儀器儀表中是一種常用的變換裝置。例如：帶通濾波器用作頻譜分析儀中的選頻裝置;低通濾波器用作數字信號分析系統(tǒng)中的抗頻混濾波;高通濾波器被用于聲發(fā)射檢測儀中剔除低頻干擾噪聲;帶阻濾波器用作電渦流測振儀中的陷波器，等等。

　　4、介質濾波器

　　介質濾波器利用介質陶瓷材料的低損耗、高介電常數、頻率溫度系數和熱膨脹系數小、可承受高功率等特點設計制作的，由數個長型諧振器縱向多級串聯(lián)或并聯(lián)的梯形線路構成。其特點是插入損耗小、耐功率性好、帶寬窄，特別適合CT1，CT2，900MHz，1。8GHz，2。4GHz，5。8GHz，便攜電話、汽車電話、無線耳機、無線麥克風、無線電臺、無繩電話以及一體化收發(fā)雙工器等的級向耦合濾波。

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