lc低通滤波器

未知 发表于 2020-01-17 17:45

lc低通滤波器

未知 发表于 2020-01-17 17:45
  一文看懂二阶lc低通滤波器的设计及原理

  滤波器原理
    滤波器也称为无源滤波器,它是传统的谐波补偿设备。顾名思义,该滤波器被称为无源滤波器的原因是该设备无需提供额外的电源。滤波器通常由滤波电容器,电抗器和电阻器的合适组合组成,并与谐波源并联。除滤波功能外,它还考虑了无功功率补偿的需求。滤波器,高通滤波器,全通滤波器,带阻滤波器;根据调优,它们分为单调滤波器,双调滤波器和三调滤波器。滤波器的设计过程主要考虑其谐振频率,电容器耐压和电抗器耐电流。 
    
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   在电子电路中,电感线圈作用于交流限流。从电感0032π的电感公式可知,电感越大,频率越高,电感越大。因此,电感线圈具有使低频通过并阻止高频的功能。这就是电感的滤波原理。以下是滤波电路的示例。电路中电感器最常见的作用是与电容器一起形成滤波电路。我们已经知道电容器具有“阻断直流和交流”的能力,而电感器具有“直流,交流,低频和高频”的功能。如果带有大量干扰信号的直流电通过滤波电路(如图所示)则大多数交流干扰信号将被电感器阻塞而变成磁能和热能,其余的将被旁路。通过电容器接地。它可以抑制干扰信号的影响,并在输出端获得相对纯净的直流电流。 
    
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   的电源电感电路板的一部分通常被一根很粗的导线围绕,在涂有各种颜色的圆形磁芯上带有漆包线。而且附近通常有几个高个滤波铝电解电容器,这两个构成了上述滤波电路。此外,电路板还使用大量的“弯曲线+芯片钽电容器”形成电路,因为曲折线在电路板上折叠了,这也可以看作是较小的电感。
     
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   滤波器电路的原理实际上是组件基本特性的结合。因为电容器0032和1的电容电抗将随着信号频率的升高而降低,而电感器0032的电感电抗将随着信号频率的升高而降低。如果将电容器和电感器串联,并联或混合使用,则它们的组合阻抗也会随着信号频率的不同而变化很大。这表明不同的滤波器电路将对某个频率信号表现出较小或相当大的电抗,因此频率信号可以通过或阻止其通过。以便选择特定的频率信号并滤除特定的频率信号。 
    
   对于图9-3(所示的滤波器电路,当信号从右向右传输时,会成为低频障碍。信号小,对高频信号的障碍大;低频信号的衰减小,高频信号的衰减小。大。因此,滤波电路可以容易地使低频信号通过,这被称为低通滤波电路。它的特性可以由图中的幅度-频率(特性)线表示。对于图9-3(中所示的滤波器电路,它很容易传递高频信号,因此称为高通滤波器电路。对于图9-3(中所示的滤波器电路,它利用与1串联的谐振信号的低阻抗和与2和7并联的谐振信号的高阻抗的特性,使谐振信号易于通过,并且阻止其他频率信号。所谓带通滤波电路。电路的这一特性可以通过图中的幅频曲线(特性曲线)来概括。对于图9-3(所示的滤波器电路,它使用并与谐振信号的大阻抗并联,并与谐振信号串联。小阻抗的特点是易于允许除谐振信号以外的信号。共振频率通过,并抑制共振信号的通过,因此被称为带阻滤波器电路。该电路的特性可以通过图中的幅度-频率(-)曲线来概括。 
    
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   二阶椭圆低通通滤波器电路 
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   二阶低通滤波器的设计 
   一。系统设计选项 
   1.总体规划设计 
   解决方案框图 
    
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   2,子框图的作用 
    
   的网络作用 
   网络在电路中,网络起着过滤,滤除不想要的信号的作用,因此它在波形的选择中起着至关重要的作用,该波形通常主要由电阻和电容器组成。 
    
   的作用放大器 
    
   同电路中使用了同相输入运算放大器,其闭环增益0031+4/3同相放大器具有以下特性: 
    
   作用反馈网络的作用 
    
   将部分或全部输出信号通过电路的输入端子传递,从而将输入信号的一部分或全部通过电路的输入端。称为反馈。该电路称为反馈网络,反馈网络分为正反馈和负反馈。 
    
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   3,计划选择 
    
   1)滤波器选择 
    
   一阶滤波器电路最简单,但是带外传输系数的衰减很慢。通常,它是在带外衰减不高的情况下选择的。无限增益多回路反馈滤波器的特性对参数变化更为敏感。在这方面,它们不如压控电压源二阶滤波器好。 
    
   2)系列的选择 
    
   线性调频滤波器的电平主要根据特殊性要求来确定带外衰减。低阶或高阶电路的每个阶次可实现每八度-6的衰减(每十个八度阶为-20)而每个二阶低通或高通电路的衰减则为每八度-12(每阶-40个) 
    
   3)元件的选择 
    
   通常设计滤波器以给出截止频率(ω)带内增益和品质因数(二阶低通或高通一般为0.707)在设计时,通常要确定其值要确定的组件数量大于限制组件值的参数数量。因此,有许多组件可以满足给定的要求,这要求设计人员选择一些组件值。通常从所选电容器开始,因为电容器的标称值具有较少的档,电容器难以匹配,并且电阻器易于匹配。可以根据表1.1.3 
   的工作频率范围选择电容器的值。系统组成和工作原理
    1,有源二阶压控滤波器 
    
   基本电路如图1所示。 
    
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   图1二阶有源低通滤波的基本电路 
    
   它由两部分滤波电路和同一比较放大器电路组成。它在集成运算放大器的输出和集成运算放大器的同相输入之间引入了负反馈。在不同的频带中,反馈的极性是不同的。当信号频率为0030(截止频率为0)时,电路各级的相移趋于-90º,两级电路的相移趋于-180º,即输出电压电路与输入电压的相位相反,因此此时将电容器引至集成运算放大器。同相端的反馈是负反馈。反馈信号将削弱输入信号并降低电压放大系数。因此,反馈将迅速衰减二阶有源低通滤波器的幅频特性的高频端。低频信号通过。 
    
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   2,无限增益多反馈有源滤波器 
    
   基本结构图 
    
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   在二阶压控电压源中低通滤波器电路,将输入信号加到集成运算放大器的同相输入端,并且当电路参数不合适时,电容器1将产生自激振荡。为了避免这种情况,该值应大于3。您可以考虑将输入信号添加到集成运算放大器的反相输入中。与二阶电压控制电压源低通滤波器电路相同,引入多个反馈以形成相位输入二阶低通滤波器电路。这既可以改善滤波器电路的性能,又可以增加0030附近的频率特性幅度。由于所示电路中的运算放大器可以被视为理想的运算放大器,并且其增益可以被认为是无限的,因此该电路称为无限增益多路径反馈低通滤波器电路。 
    
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    3.单元电路设计,参数计算,器件选择 
   1.二阶压控低通滤波器的设计和参数计算 
    
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   因此请根据上述推导公式,可以得出电路设计应使本文理解二阶低通滤波器的设计和原理。根据市场上可用的设备,您可以取4+3+10,然后从中心频率计算出公共频率。试着将10032003取为0.1,可以得到的电阻1003596.58,40031.06255。您可以使用2个电位计代替,基本满足设计要求。仿真电路图如下: 
   
    2.无限增益多反馈有源滤波器的设计和参数计算
    
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   根据上面的推导公式,可以得出电路设计应为10032,根据市场上可用的器件,可以取100330030.1,然后从中心频率计算公式,电压增益公式和品质因数公式基于上述三个公式,取0032,0030.707,0032。令10032为:100320030.22519,30030.45038,并使用1、2进行2调整。
     
   使其等于0.22519即可基本满足设计要求。仿真电路图如下
     
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   四,电路组装与调试 
   1,二阶低通滤波器电路压控电压源
     
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    当输入信号频率大于2000的截止频率时,电路的增益是2。也就是说,波形的峰峰值是两倍。
    
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    2,无限次增益多个负反馈二阶低通滤波器
     
   仿真电路图如下:
     
   当输入频率为1000、2000、30,000时,交流电源为输出信号波形图,如下所示: 
   
    关系输出和输入的倍数分别是2倍,1.4倍然后最大为0。已达到滤波器的滤波效果,并且截止频率为2000。大于2000时,输出波放大2倍。
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