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    广东福彩36选7好彩3: 无源RC滤波器原理及应用

    2019-06-26 05:59:00 来源:互联网
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    作为一个电子硬件方面的工作者,怎么能不认识滤波器呢?那么到底什么是滤波?分享一篇科普文~了解一下电阻 - 电容(RC)低通滤波器是什么以及在何处使用它们能让你更好的掌握高端的电路设计实战。本文将介绍了滤波的概念,并详细说明了电阻 - 电容(RC)低通滤波器的用途和特性。
     
    时域和频域
    当您在示波器上查看电信号时,您会看到一条线,表示电压随时间的变化。在任何特定时刻,信号只有一个电压值。您在示波器上看到的是信号的时域表示。
     
    典型的示波器跟踪显示非常直观,但也有一定的限制性,因为它不直接显示信号的频率内容。而与时域表示相反就是频域,其中一个时刻仅对应于一个电压值,频域表示(也称为频谱)通过识别同时存在的各种频率分量来传达关于信号的信息。
     
     
    正弦波(顶部)和方波(底部)的时域表示。
     
     
    正弦波(顶部)和方波(底部)的频域表示。
     
    什么是滤波器?
    滤波器是一个电路,其去除,或“过滤掉”的频率分量的特定范围?;痪浠八?,它将信号的频谱分离为将要通过的频率分量和将被阻隔的频率分量。
     
    如果您对频域分析没有太多经验,您可能仍然不确定这些频率成分是什么以及它们如何在不能同时具有多个电压值的信号中共存,让我们看一个有助于澄清这个概念的简短例子。
     
    假设我们有一个由完美的5 kHz正弦波组成的音频信号。我们知道时域中的正弦波是什么样的,在频域中我们只能看到5 kHz的频率“尖峰”。现在让我们假设我们激活一个500 kHz振荡器,将高频噪声引入音频信号。
     
    在示波器上看到的信号仍然只是一个电压序列,每个时刻有一个值,但信号看起来会有所不同,因为它的时域变化现在必须反映5 kHz正弦波和高频噪音波动。
     
    然而,在频域中,正弦波和噪声是在该一个信号中同时存在的单独的频率分量。正弦波和噪声占据了信号频域表示的不同部分(如下图所示),这意味着我们可以通过将信号引导通过低频并阻挡高频的电路来滤除噪声。
     
     
    滤波器的类型
    滤波器可以放在与滤波器频率响应的一般特征相对应的广泛类别中。如果滤波器通过低频并阻止高频,则称为低通滤波器;如果它阻挡低频并通过高频,它就是一个高通滤波器?;褂写瞬ㄆ?,其仅通过相对窄的频率范围,以及带阻滤波器,其仅阻挡相对窄的频率范围。
     
     
    还可以根据用于实现电路的组件类型对滤波器进行分类。无源滤波器使用电阻器,电容器和电感器,这些组件不具备提供放大的能力,因此无源滤波器只能维持或减小输入信号的幅度。另一方面,有源滤波器既可以滤波信号又可以应用增益,因为它包括有源元件,如晶体管或运算放大器。
     
     
    这种有源低通滤波器基于流行的Sallen-Key拓扑结构。
     
    本文将探讨了无源低通滤波器的分析和设计。这些电路在各种系统和应用中发挥着重要作用。
     
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