滤波器截止频率是什么?如何设置滤波器截止频率?
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滤波器有很多的种类,比如无源滤波器、有源滤波器、低通滤波器、高通滤波器、全通滤波器等等。为增进大家对滤波器的认识,本文将对滤波器截止频率以及滤波器截止频率的设置予以介绍。如果你对滤波器具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。
一、滤波器
滤波器是一种选频装置,可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减其他频率成分。利用滤波器的这种选频作用,可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。换句话说,凡是可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减或抑制其他频率成分的装置或系统都称之为滤波器。滤波器,是对波进行过滤的器件。“波”是一个非常广泛的物理概念,在电子技术领域,“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。该过程通过各类传感器的作用,被转换为电压或电流的时间函数,称之为各种物理量的时间波形,或者称之为信号。因为自变量时间是连续取值的,所以称之为连续时间信号,又习惯地称之为模拟信号(Analog Signal)。
滤波是信号处理中的一个重要概念,在直流稳压电源中滤波电路的作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分,保留其直流成分,使输出电压纹波系数降低,波形变得比较平滑。
二、什么是截止频率
电子滤波器等信号传输通道中的诸如低通、高通、带通、带阻等频带特性都应用了截止频率的概念。截止频率有时被定义为电子滤波器的导通频带和截止频带的交点,例如电路标称输出信号减3分贝的位置的频率。在带阻滤波器中,截止频率则被定义在输出信号能量大幅上升(或大幅下降)、失去“阻止”(或失去“通过”)信号效果的位置。在波导管或者天线的例子中,截止频率通常包括上限频率和下限频率。
无论是什么样的滤波器,一般都是指-3db的位置,也就是说从滤波器的通带的增益算起,下降-3db的位置。由于db的计算公式是20*log10(x),x为信号某一个频率上真正的幅值,所以稍加计算可得,-3db实际相当于频率增益下降到了原来的0.707,而不是一半。
对于低通滤波器,是低于某个频率为通带,高于某个频率为阻带。如果要输入9.5KHz~1.5KHz的方波,则9.5KHz~1.5KHz这些频率必须在通带之内,所以滤波器的截止频率要高于9.5KHz。
三、滤波器截止频率如何设置
带通是让某一个范围的频率经过,滤除其他频率。
如高通滤波器+低通滤波器可组成带通滤波器。它大致分为模仿带通滤波器和数字带通滤波器。 模仿带通滤波器普通是用电路元件(如电阻、电容、电感)来构成我们所需求的频率特性电路。
模仿带通滤波器的原理是经过对电容、电阻和电感参数的配置,使得模仿滤波器对基波呈现很小的阻抗,而对谐波呈现很大的阻抗,这样当负载电流信号经过该模仿带通滤波器的时分就能够把基波信号提取出来。
目前,有些有源滤波器应用模仿电路完成带通滤波器检测负载电流的基波重量,并且在实践中得到了应用。 但是,模仿带通滤波器也有一些本身的缺陷。这是由于模仿滤波器的中心频率对电路元件(如电容,电阻,电感)的参数非常敏感,较难设计出适宜的参数,而且电路元件的参数会随外界环境的干扰发作变化,这会招致中心频率的偏移,影响滤波结果的精确性。
数字带通滤波器就是用软件来完成上面的滤波过程,能够很好地克制模仿滤波器的缺陷,数字带通滤波器的参数一旦肯定,就不会发作变化,只需电网的动摇频率在我们设计的范围之内,就能够比拟好地提取出基波重量。数字滤波器依据其类型能够分为IIR型和FIR型。PIR型只要零点,不容易像IIR型那样获得比拟好的通带与阻带特性.所以,在普通的设计当选用IIR型。IlR型又能够分红Butterworth型滤波器,Chebyshev I型滤波器,Chcbyshev Ⅱ型滤波器和椭圆型滤波器等。
以上便是此次带来的滤波器相关内容,通过本文,希望大家对滤波器已经具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!