理论教育 无源滤波器的原理和应用

无源滤波器的原理和应用

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:带阻滤波器阻止通过以ω0为中心的一个频带,即ω1<ω<ω2,其中心频率由下式求得由分析可知,带阻滤波器是抑制或消除在频带ω1<ω<ω2内所有频率的滤波器。

无源滤波器的原理和应用

1.低通滤波器

一个RC电路若取其电容上的电压作为输出,就成为一个典型的低通滤波器,如图7-20(a)所示,该电路的网络函数(或传递函数

图7-20 低通滤波器及其频率响应曲线

(a)低通滤波器;(b)低通滤波器的理想和实际响应曲线

由式(7-50)可知:H(j0)=1和H(j∞)=0,可绘制出频率响应曲线和理想频率特性,如图7-20(b)所示。图中的半功率点频率ωC,相当于波特图中的转换频率,而在滤波器范围内又称为截止频率,可通过令求得,所以有

分析可知,低通滤波器是只能通过从直流到截止频率ωC的滤波器。同理,一个RL电路以电阻两端作为输出也构成一个低通滤波器。

2.高通滤波器

一个RC电路以电阻两端电压作为输出,就构成了一个高通滤波器,如图7-21(a)所示,其网络函数为

图7-21 高通滤波器及其频率响应曲线

(a)高通滤波器;(b)高通滤波器的理想和实际响应曲线

由式(7-52)可知:H(j0)=0和H(j∞)=1,可绘制出频率响应曲线和理想频率特性,如图7-21(b)所示。图中的半功率点频率ωC,相当于波特图中的转换频率,又称为截止频率,可通过令求得,所以有

分析可知,高通滤波器是通过所有高于截止频率ωC的滤波器。同理,一个RL电路以电阻两端作为输出也构成一个高通滤波器。(www.daowen.com)

3.带通滤波器

RLC串联电路若以电阻两端为输出,就是一个带通滤波器,如图7-22(a)所示,其网络函数为

图7-22 带通滤波器及其频率响应曲线

(a)带通滤波器;(b)带通滤波器的理想和实际响应曲线

由式(7-54)可知:H(j0)=0和H(j∞)=0,可绘制出频率响应曲线和理想频率特性,如图7-22(b)所示。带通滤波器通过以ω0为中心的一个频带,即ω1<ω<ω2,其中心频率由下式求得

分析可知,带通滤波器是通过频带(ω1<ω<ω2)中所有频率的滤波器。

4.带阻滤波器

带阻滤波器阻止两个指定频率之间的频带通过,又称为带止滤波器或陷波器。当一个RLC串联谐振电路取其LC串联组合为输出时,即构成了带阻滤波器,如图7-23所示,其网络函数为

图7-23 带阻滤波器及其频率响应曲线

(a)带阻滤波器;(b)带阻滤波器的理想和实际响应曲线

由式(7-56)可知:H(j0)=1和H(j∞)=1,可绘制出频率响应曲线和理想频率特性,如图7-23(b)所示。带阻滤波器阻止通过以ω0为中心的一个频带,即ω1<ω<ω2,其中心频率由下式求得

由分析可知,带阻滤波器是抑制或消除在频带ω1<ω<ω2内所有频率的滤波器。

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