單相電源濾波器的應(yīng)用種類有哪些？

一直以來(lái)，單相電源濾波都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)?lái)單相電源濾波的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。

單相電源濾波器，顧名思義，是處理單一相位信號(hào)的濾波器。它的主要目的是為了讓特定頻率的信號(hào)通過(guò)，而阻止或衰減其他頻率的信號(hào)。具體地說(shuō)，單相電源濾波可以分為以下幾類：

1、低通濾波器：只允許低于某一特定頻率的信號(hào)通過(guò)，這種濾波器常用于去除高頻噪聲。低通濾波器允許從直流到某個(gè)截止頻率(fCUTOFF) 的信號(hào)通過(guò)。將通用濾波器二階傳遞函數(shù)的高通和帶通系數(shù)均設(shè)為零，即得到一個(gè)二階低通濾波器傳遞公式：

對(duì)于高于f0的頻率，信號(hào)按該頻率平方的速率下降。在頻率f0處，阻尼值使輸出信號(hào)衰減。您可以級(jí)聯(lián)多個(gè)這樣的濾波器部分來(lái)得到一個(gè)更高階的(更陡峭的轉(zhuǎn)降)濾波器。假定設(shè)計(jì)要求一個(gè)截止頻率為10kHz的四階貝塞爾(Bessel) 低通濾波器。根據(jù)參考文獻(xiàn)1，每部分的轉(zhuǎn)降頻率分別為16.13及18.19 kHz，阻尼值分別為1.775及0.821，并且這兩個(gè)濾波器分區(qū)的高通、帶通和低通系數(shù)分別為0、0與1。您可以使用這兩個(gè)帶有上述參數(shù)的濾波器部分來(lái)實(shí)現(xiàn)所要求的濾波器。截止頻率為輸出信號(hào)衰減3 dB的頻率點(diǎn)。

2、高通濾波器：只允許高于某一特定頻率的信號(hào)通過(guò)，這種濾波器常用于去除低頻干擾。高通濾波器是一種讓某一頻率以上的信號(hào)分量通過(guò)，而對(duì)該頻率以下的信號(hào)分量大大抑制的電容、電感與電阻等器件的組合裝置。其特性在時(shí)域及頻域中可分別用沖激響應(yīng)及頻率響應(yīng)描述。后者是用以頻率為自變量的函數(shù)表示，一般情況下它是一個(gè)以復(fù)變量jω為自變量的的復(fù)變函數(shù)，以H(jω)表示。它的模H(ω)和幅角φ(ω)為角頻率ω的函數(shù)，分別稱為系統(tǒng)的“幅頻響應(yīng)”和“相頻響應(yīng)”，它分別代表激勵(lì)源中不同頻率的信號(hào)成分通過(guò)該系統(tǒng)時(shí)所遇到的幅度變化和相位變化。可以證明，系統(tǒng)的“頻率響應(yīng)”就是該系統(tǒng)“沖激響應(yīng)”的傅里葉變換。當(dāng)線性無(wú)源系統(tǒng)可以用一個(gè)N階線性微分方程表示時(shí)，頻率響應(yīng)H(jω)為一個(gè)有理分式，它的分子和分母分別與微分方程的右邊和左邊相對(duì)應(yīng)。

3、帶通濾波器：只允許一個(gè)特定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)通過(guò)，常用于特定頻段的信號(hào)處理。帶通濾波器是指能通過(guò)某一頻率范圍內(nèi)的頻率分量、但將其他范圍的頻率分量衰減到極低水平的濾波器，與帶阻濾波器的概念相對(duì)。一個(gè)模擬帶通濾波器的例子是電阻-電感-電容電路(RLC circuit)。這些濾波器也可以用低通濾波器同高通濾波器組合來(lái)產(chǎn)生。除了電子學(xué)和信號(hào)處理領(lǐng)域之外，帶通濾波器應(yīng)用的一個(gè)例子是在大氣科學(xué)領(lǐng)域，很常見(jiàn)的例子是使用帶通濾波器過(guò)濾最近3到10天時(shí)間范圍內(nèi)的天氣數(shù)據(jù)，這樣在數(shù)據(jù)域中就只保留了作為擾動(dòng)的氣旋。

在頻帶較低的剪切頻率f1和較高的剪切頻率f2之間是共振頻率，這里濾波器的增益最大，濾波器的帶寬就是f2和f1之間的差值。

4、帶阻濾波器：阻止一個(gè)特定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)，但讓其他頻率的信號(hào)通過(guò)。將輸入電壓同時(shí)作用于低通濾波器和高通濾波器，再將兩個(gè)電路的輸出電壓求和，就可以得到帶阻濾波器，如下圖所示。其中低通濾波器的截止頻率 應(yīng)小于高通濾波器的截止頻率 ，因此，電路的阻帶為( - )。帶阻濾波器分為腔體帶阻濾波器、LC帶阻濾波器和有源帶阻濾波電路　實(shí)用電路常利用無(wú)源低通濾波器和高通濾波器并聯(lián)構(gòu)成無(wú)源帶阻濾波電路，然后接同相比例運(yùn)算電路，從而得到有源帶阻濾波電路。

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