2024-03-18
什么是滤波器呢?顾名思义,滤波器就是用来过滤“波”的一种器件,滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。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。
滤波器主要参数介绍
1、中心频率(Center Frequency):滤波器通带的频率f0,这种产品安全系数也是极高,一般取f0=(f1+f2)/2,f1、f2为带通或带阻滤波器左、右相对下隆1dB或3dB边频点,能够让信号更加稳定,窄带滤波器常以插损最小点为中心频率计算通带带宽。
2、截止频率(Cutoff Frequency):指低通滤波器的通带右边频点具体也是分左右,及高通滤波器的通带左边频点。通常以1dB或3dB相对损耗点来标准定义。定义是非常重要的一点。
3、通带带宽:指需要通过的频谱宽度,BW=(f2-f1)。f1、f2为以中心频率f0处插入损耗为基准。
4、插入损耗(lnsertion Loss):由于滤波器的引入对电路中原有信号带来的衰耗,还有就是,以中心或截止频率处损耗表征,如要求全带内插损需强调。
5、纹波(Ripple):指1dB或3dB带宽(截止频率)范围内,范围也是具有一定要求的,插损随频率在损耗均值曲线基础上波动的峰值。
6、带内波动(Passband Ripple):通带内插入损耗随频率的变化量。1dB带宽内的带内波动是1dB.
滤波器的分类:
1、按所处理的信号可以分类为模拟滤波器、数字滤波器。
2、按所通过信号的频段可以分类为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、全通滤波器。
①低通滤波器--容许低于截止频率的信号通过,但高于截止频率的信号不能通过,也就是说让某一频率以下的信号分量通过,而对该频率以上的信号分量大大抑制的电容、电感与电阻等器件的组合装置。当使用在音频应用时,它有时被称为高频剪切或高音消除滤波器。
②高通滤波器--去掉信号中不必要的低频成分,去掉低频干扰,从而实现让某一频率以上的信号分量通过,而对该频率以下的信号分量大大抑制的电容、电感与电阻等器件的组合装置,其作用是滤去音频信号中的低音成分,增强中音和高音成分以驱动扬声器的中音和高音单元。
③带通滤波器---允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段的设备,最简单和常见得应用就是RLC振荡回路,从而实现让限定的频带之内的信号分量通过,而对该频带之外的信74号41分量大大抑制的谐振电路。理想的滤波器应该有一个完全平坦的通带,例如在通带内没有增益或者衰减,并且在通带之外所有频率都被完全衰减掉,另外,通带外的转换在极小的频率范围完成,这只是从理论上分析它的原理。
④带阻滤波器--能通过大多数频率分量、但将某些范围的频率分量衰减到极低水平,与带通滤波器的概念相对,也就是说可以实现让限定的频带之外的信号分量通过,而对该频带之内的信号分量大大抑制的谐振电路。理想带阻滤波器在阻带内的增益为零。
⑤全通滤波器是指滤波器传递函数的幅度与频率无关,系统以幅度增益为1通过输入中的全部频率分量。全通滤波器具有平坦的频率响应,它的特性表征主要包括幅度、相位、延迟。全通老板勃起在数字信号处理领域中有着许多的应用,如补偿滤波、相位均衡等等,实质上其主要用途就是用来改变信号频谱的相位。
3、按所采用的元器件可以分类为无源滤波器、有源滤波器。
4、按放位置的不同可以分类为板上滤波器、面板滤波器。
萨顿斯Satons生产滤波器主要有:输入滤波器、输出滤波器、正弦滤波器、dv/dt滤波器、变频器漏电流滤波器、谐波滤波器、LCL滤波器、EMI滤波器
滤波器的应用
1、通信行业
为了满足大规模数据中心机房的运行需要,通信配电系统中的UPS使用容量在大幅上升。据调查,通信低压配电系统主要的谐波源设备为UPS、开关电源、变频空调等。
2、半导体行业
大多数半导体行业的3次谐波非常严重,主要是由于企业中使用了大量的单相整流设备。3次谐波属于零序谐波,具备在中性线汇集的特点,导致中性线压力过大,甚至出现打火现象,存在着极大的生产安全隐患。谐波还会造成断路器跳闸,耽误生产时间。3次谐波在变压器内形成环流,加速了变压器的老化。严重的谐波污染必然对配电系统中的设备使用效率和寿命造成影响。
3、石化行业
4、直流电机谐波治理
5、医院系统
医院对供电的连续性和可靠性有非常严格的要求,0类场所自动恢复供电时间T≤15S,1类场所自动恢复供电时间0.5S≤T≤15S, 2类场所自动恢复供电时间T≤0.5S,电压总谐波畸变率THDu≤3%,X光机、CT机、核磁共振都是谐波含量极高的负载。
6、剧场/体育馆
可控硅调光系统、大型LED设备等都是谐波源,在运行过程中会产生大量的三次谐波,不但造成配电系统的电力设备效率低下,而且还会造成灯光频闪,对通信、有线电视等微弱电回路产生杂音,甚至产生故障。
7、语音处理
语音处理是最早应用数字滤波器的领域之一,也是最早推动数字信号处理理论发展的领域之一。该领域主要包括5个方面的内容:
①语音信号分析;
②语音合成;
③语音识别;
④语音增强;
⑤语音编码。
8、图像处理
数字滤波技术以成功地应用于静止图像和活动图像的恢复和增强、657。据压缩、去噪音和干扰、图像识别以及层析X射线摄影,还成功地应用于雷达、声纳、超声波和红外信号的可见图像成像。
在现代通信技术领域内,几乎没有一个分支不受到数字滤波技术的影响。信源编码、信道编码、调制、多路复用、数据压缩以及自适应信道均衡等,都广泛地采用数字滤波器,特别是在数字通信、网络通信、图像通信、多媒体通信等应用中,离开了数字滤波器,几乎是寸步难行。其中,被认为是通信技术未来发展方向的软件无线电技术,更是以数字滤波技术为基础。
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