上海維特銳實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司
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:陳
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幾種低通原型濾波器是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)綜合法設(shè)計(jì)濾波器的基礎(chǔ),各種低通、高通、帶通、帶阻濾波器大都是根據(jù)此特性推導(dǎo)出來(lái)的。正因如此,才使得濾波器的設(shè)計(jì)得以簡(jiǎn)化,精度得以提高。理想的低通濾波器應(yīng)該能使所有低于截止頻率的信號(hào)無(wú)損通過(guò),而所有高于截止頻率的信號(hào)都應(yīng)該被無(wú)限的衰減,從而在幅頻特性曲線上呈現(xiàn)矩形,故而也稱為矩形濾波器。遺憾的是,如此理想的特性是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的,所有的設(shè)計(jì)只不過(guò)是力圖逼近矩形濾波器的特性而已。根據(jù)所選的逼近函數(shù)的不同,可以得到不同的響應(yīng)。雖然逼近函數(shù)多種多樣,但是考慮到實(shí)際電路的使用需求,通常會(huì)選用“巴特沃斯響應(yīng)”或“切比雪夫響應(yīng)”。“巴特沃斯響應(yīng)”帶通濾波器具有平坦的響應(yīng)特性,而“切比雪夫響應(yīng)”帶通濾波器卻具有更陡的衰減特性。所以具體選用何種特性,需要根據(jù)電路或系統(tǒng)的具體要求而定。但是,“切比雪夫響應(yīng)”濾波器對(duì)于元件的變化zui不敏感,而且兼具良好的選擇性與很好的駐波特性(位于通帶的中部),所以在一般的應(yīng)用中,推薦使用“切比雪夫響應(yīng)”濾波器。
按所處理的信號(hào)分為模擬濾波器和數(shù)字濾波器兩種。按所通過(guò)信號(hào)的頻段分為低通、高通、帶通和帶阻濾波器四種。低通濾波器:它允許信號(hào)中的低頻或直流分量通過(guò),抑制高頻分量或干擾和噪聲;高通濾波器:它允許信號(hào)中的高頻分量通過(guò),抑制低頻或直流分量;帶通濾波器:它允許一定頻段的信號(hào)通過(guò),抑制低于或高于該頻段的信號(hào)、干擾和噪聲;帶阻濾波器:它抑制一定頻段內(nèi)的信號(hào),允許該頻段以外的信號(hào)通過(guò)。 按所采用的元器件分為無(wú)源和有源濾波器兩種。無(wú)源濾波器:僅由無(wú)源元件組成的濾波器,它是利用電容和電感元件的電抗隨頻率的變化而變化的原理構(gòu)成的。這類濾波器的優(yōu)點(diǎn)是:電路比較簡(jiǎn)單,不需要直流電源供電,可靠性高;缺點(diǎn)是:通帶內(nèi)的信號(hào)有能量損耗,負(fù)載效應(yīng)比較明顯,使用電感元件時(shí)容易引起電磁感應(yīng),當(dāng)電感L較大時(shí)濾波器的體積和重量都比較大,在低頻域不適用。
有源濾波器:由無(wú)源元件和有源器件組成。這類濾波器的優(yōu)點(diǎn)是:通帶內(nèi)的信號(hào)不僅沒(méi)有能量損耗,而且還可以放大,負(fù)載效應(yīng)不明顯,多級(jí)相聯(lián)時(shí)相互影響很小,利用級(jí)聯(lián)的簡(jiǎn)單方法很容易構(gòu)成高階濾波器,并且濾波器的體積小、重量輕、不需要磁屏蔽;缺點(diǎn)是:通帶范圍受有源器件的帶寬限制,需要直流電源供電,可靠性不如無(wú)源濾波器高,在高壓、高頻、大功率的場(chǎng)合不適用。根據(jù)濾波器的安放位置不同,一般分為板上濾波器和面板濾波器。板上濾波器安裝在線路板上,如PLB、JLB系列濾波器。這種濾波器的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì),缺點(diǎn)是高頻濾波效果欠佳。其主要原因是:濾波器的輸入與輸出之間沒(méi)有隔離,容易發(fā)生耦合;濾波器的接地阻抗不是很低,削弱了高頻旁路效果;濾波器與機(jī)箱之間的一段連線會(huì)產(chǎn)生兩種不良作用: 一個(gè)是機(jī)箱內(nèi)部空間的電磁干擾會(huì)直接感應(yīng)到這段線上,沿著電纜傳出機(jī)箱,借助電纜輻射,使濾波器失效;另一個(gè)是外界干擾在被板上濾波器濾波之前,借助這段線產(chǎn)生輻射,或直接與線路板上的電路發(fā)生耦合,造成敏感度問(wèn)題;濾波陣列板、濾波連接器等面板濾波器一般都直接安裝在屏蔽機(jī)箱的金屬面板上。由于直接安裝在金屬面板上,濾波器的輸入與輸出之間*隔離,接地良好,電纜上的干擾在機(jī)箱端口上被濾除,因此濾波效果相當(dāng)理想。
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