典型無源濾波器原理詳解

Word典型無源濾波器原理詳解

圖1

圖1中濾波器由一個(gè)電感組成，它的原理就是輸入端串入一個(gè)電感，電感濾除高頻（信號(hào)）效果最明顯，主要是利用電感中的（電流）不能突變的原理，當(dāng)電感中的電流增大時(shí)，就會(huì)存儲(chǔ)在電感當(dāng)中使電流緩慢增加，當(dāng)電流減小時(shí)，產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)(釋放能量)阻礙電流減小，從而使輸出的電流波形較為平滑。

圖2

圖2中濾波器由一個(gè)（電容）組成。電容的作用是使濾波后輸出的電壓為穩(wěn)定的直流電壓，其（工作原理）是整流電壓高于電容電壓時(shí)電容充電，當(dāng)整流電壓低于電容電壓時(shí)電容放電，在充放電的過程中，使輸出電壓基本穩(wěn)定。濾波電容要求容量大，因此一般采用電解電容，在接線時(shí)要注意電解電容的正、負(fù)極。（電容濾波）電路利用電容的充、放電作用，使輸出電壓趨于平滑。

圖3

圖3為LC（濾波器），由一個(gè)電感和一個(gè)電容組成，其接法為將電感串聯(lián)在電路中然后并聯(lián)電容，接法有點(diǎn)像大寫的英文字母“L”，所示也稱之為倒L型濾波器。此濾波方式相比圖1的濾波效果要好，因?yàn)殡姼凶璧K交流而電容通交流，高頻干擾信號(hào)經(jīng)過LC濾波電路后，經(jīng)過感抗與容抗分壓后輸出，頻率越高感抗越大而容抗越小。

圖4

圖4中RC二階低通濾波器，此電路其前后級(jí)輸入輸出阻抗會(huì)影響其特性，所以在應(yīng)用時(shí)應(yīng)該考慮阻抗匹配的問題，該電路一般用于濾掉電路中的毛刺。

圖5

圖5的線路中，其電感線圈對(duì)交流信號(hào)有限流作用，根據(jù)電感的感抗公式XL=2πfL，電感L越大，頻率f越高，感抗也就越大。因此電感線圈有通低頻，阻高頻的作用，這就是電感的濾波原理下面是LC濾波電路。電容具有“阻直流，通交流”的特性，電感則有“通直流，阻交流，通低頻，阻高頻”的特性。電路中交流干擾信號(hào)大部分將被電感阻止吸收變成磁感和熱能，剩下的大部分被電容旁路到地，這就可以抑制干擾信號(hào)的作用，在輸出端就獲得比較純凈的直流電流。

圖6

圖6中電路中左邊的電阻的讓電容在充電的時(shí)候速度變慢，所以電壓能夠平緩;當(dāng)脈動(dòng)電流到來的時(shí)候，電容充電很快，電容電壓和輸入電壓同時(shí)達(dá)到最高點(diǎn)，然后輸入電壓低于當(dāng)前電容所充電壓的時(shí)候，電容通過右邊電阻放電，經(jīng)過電阻后放電平緩，不斷循環(huán)下去，電壓就趨于平緩，達(dá)到濾波的作用。

圖7

圖7中，輸入的電壓首先經(jīng)過左邊電容濾波，可以將大部分交流成分濾除掉，然后經(jīng)過電阻和右邊電容組成RC濾波電路進(jìn)一步對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波，電路中左邊電容應(yīng)該選擇容抗很小的電容，并且左邊電容選擇比右邊電容小，這些才能實(shí)現(xiàn)先左邊電容對(duì)高頻干擾濾波，然后右邊電容對(duì)低頻干擾進(jìn)行濾波，電路中的電阻則對(duì)交直流都有功耗損耗的作用，可以削掉尖峰干擾。

圖8

圖8中兩個(gè)電容的作用與圖7中的一樣，這里的電感能讓