濾波器截止頻率是什么?如何設(shè)置濾波器截止頻率?

濾波器有很多的種類，比如無源濾波器、有源濾波器、低通濾波器、高通濾波器、全通濾波器等等。為增進(jìn)大家對濾波器的認(rèn)識，本文將對濾波器截止頻率以及濾波器截止頻率的設(shè)置予以介紹。如果你對濾波器具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、濾波器

濾波器是一種選頻裝置，可以使信號中特定的頻率成分通過，而極大地衰減其他頻率成分。利用濾波器的這種選頻作用，可以濾除干擾噪聲或進(jìn)行頻譜分析。換句話說，凡是可以使信號中特定的頻率成分通過，而極大地衰減或抑制其他頻率成分的裝置或系統(tǒng)都稱之為濾波器。濾波器，是對波進(jìn)行過濾的器件?！安ā笔且粋€非常廣泛的物理概念，在電子技術(shù)領(lǐng)域，“波”被狹義地局限于特指描述各種物理量的取值隨時間起伏變化的過程。該過程通過各類傳感器的作用，被轉(zhuǎn)換為電壓或電流的時間函數(shù)，稱之為各種物理量的時間波形，或者稱之為信號。因為自變量時間是連續(xù)取值的，所以稱之為連續(xù)時間信號，又習(xí)慣地稱之為模擬信號(Analog Signal)。

濾波是信號處理中的一個重要概念，在直流穩(wěn)壓電源中濾波電路的作用是盡可能減小脈動的直流電壓中的交流成分，保留其直流成分，使輸出電壓紋波系數(shù)降低，波形變得比較平滑。

二、什么是截止頻率

電子濾波器等信號傳輸通道中的諸如低通、高通、帶通、帶阻等頻帶特性都應(yīng)用了截止頻率的概念。截止頻率有時被定義為電子濾波器的導(dǎo)通頻帶和截止頻帶的交點，例如電路標(biāo)稱輸出信號減3分貝的位置的頻率。在帶阻濾波器中，截止頻率則被定義在輸出信號能量大幅上升(或大幅下降)、失去“阻止”(或失去“通過”)信號效果的位置。在波導(dǎo)管或者天線的例子中，截止頻率通常包括上限頻率和下限頻率。

無論是什么樣的濾波器，一般都是指-3db的位置，也就是說從濾波器的通帶的增益算起，下降-3db的位置。由于db的計算公式是20*log10(x)，x為信號某一個頻率上真正的幅值，所以稍加計算可得，-3db實際相當(dāng)于頻率增益下降到了原來的0.707，而不是一半。

對于低通濾波器，是低于某個頻率為通帶，高于某個頻率為阻帶。如果要輸入9.5KHz～1.5KHz的方波，則9.5KHz～1.5KHz這些頻率必須在通帶之內(nèi)，所以濾波器的截止頻率要高于9.5KHz。

三、濾波器截止頻率如何設(shè)置

帶通是讓某一個范圍的頻率經(jīng)過，濾除其他頻率。

如高通濾波器+低通濾波器可組成帶通濾波器。它大致分為模仿帶通濾波器和數(shù)字帶通濾波器。 模仿帶通濾波器普通是用電路元件(如電阻、電容、電感)來構(gòu)成我們所需求的頻率特性電路。

模仿帶通濾波器的原理是經(jīng)過對電容、電阻和電感參數(shù)的配置，使得模仿濾波器對基波呈現(xiàn)很小的阻抗，而對諧波呈現(xiàn)很大的阻抗，這樣當(dāng)負(fù)載電流信號經(jīng)過該模仿帶通濾波器的時分就能夠把基波信號提取出來。

目前，有些有源濾波器應(yīng)用模仿電路完成帶通濾波器檢測負(fù)載電流的基波重量，并且在實踐中得到了應(yīng)用。 但是，模仿帶通濾波器也有一些本身的缺陷。這是由于模仿濾波器的中心頻率對電路元件(如電容，電阻，電感)的參數(shù)非常敏感，較難設(shè)計出適宜的參數(shù)，而且電路元件的參數(shù)會隨外界環(huán)境的干擾發(fā)作變化，這會招致中心頻率的偏移，影響濾波結(jié)果的精確性。

數(shù)字帶通濾波器就是用軟件來完成上面的濾波過程，能夠很好地克制模仿濾波器的缺陷，數(shù)字帶通濾波器的參數(shù)一旦肯定，就不會發(fā)作變化，只需電網(wǎng)的動搖頻率在我們設(shè)計的范圍之內(nèi)，就能夠比擬好地提取出基波重量。數(shù)字濾波器依據(jù)其類型能夠分為IIR型和FIR型。PIR型只要零點，不容易像IIR型那樣獲得比擬好的通帶與阻帶特性.所以，在普通的設(shè)計當(dāng)選用IIR型。IlR型又能夠分紅Butterworth型濾波器，Chebyshev I型濾波器，Chcbyshev Ⅱ型濾波器和橢圓型濾波器等。

以上便是此次帶來的濾波器相關(guān)內(nèi)容，通過本文，希望大家對濾波器已經(jīng)具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!