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了解无源rc滤波器?rc无源滤波器电路

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了解无源rc滤波器?rc无源滤波器电路

从电阻端进入,然后通过一个电容接地,从电容端取信号,知道电容是通高频阻低频,所以电容对高频信号呈现很低的阻抗,信号被接地,所以低频信号通过,称为低通滤波器,高通滤波器和低通滤波器正好相反,电阻和电容位置互换。

对于无源RC一阶低通滤波电路,其传递函数为G(s)=1/(RCs+1)。转换为信号经过它的衰减的计算方法为:

式中:Uo为输出电压;Ui为输入电压;Pi为圆周率;f为信号频率。

对于无源RC二阶(以上)低通滤波电路,由于此处用文字行不太好表达,因此略过。

最常用的滤波电路应该是很基本的RC滤波,不管是高通型或是低通型,公式所示:

但是在应用上,却很少去考虑这个公式是可以活用的。在整个电路上,当然会有很多的RC组合,如果每个都套用这个公式,那最后的频率响应不就是衰减了几十dB去了。如果全部都让它所有音频通过,只留下一个RC滤波来控制频率响应,那么区除杂讯的效果就变差了。

举例,如果有三组低通滤波电路,我们需要设计在-6dB为20KHz。每一组在20KHz的频率点,只能有2dB的衰减量。那么公式就要修正为

也就是电阻或电容的数值,必须减少1.6倍。(6dB–2dB=4dB=1.6)

双T型滤波电路,能够针对特定的音频频率点产生很高的衰减度,用来做简易的音频失真仪更是好用,因为失真仪是很昂贵又很容易损坏的仪器。只要在交流微伏表的输入端,加装可切换的双T型滤波电路,就可以当音频失真仪使用。例如未经双T型滤波电路的电表读数为0dBm,但是经过双T型滤波电路后为-40dBm,则失真率为1%。(因为相差40dB为100倍)

陷波器的频率点为:Freq-trap=1/2πRC

数值设定为:R1=R2=R,C1=C2=C,C3=2C,R3=R/2

理论上如果RC数值搭配准确时,可达到60dB的衰减度。但是如此Q值太高,会使滤波的有效频宽太窄,容易产生频率偏差。一般建议故意将数值偏差,使Q值降低到40-46dB的衰减度,比较有实用价值。

无源滤波器和有源滤波器是滤波器的两种基本类型,区别如下:

1.定义:无源滤波器是指不依靠外部电源提供能量的滤波器,只利用无源元件(如电容、电感、电阻)来实现滤波功能。有源滤波器是指依靠外部电源提供能量的滤波器,利用主动电子元件(如晶体管、运算放大器)和无源元件来实现滤波功能。

2.功率增益:无源滤波器不能提供功率增益,其输出信号的功率不能超过输入信号的功率。而有源滤波器可以通过主动电子元件的功率放大功能提供功率增益。

3.频率衰减:无源滤波器在其通频带内的信号会有一定程度的频率衰减,而有源滤波器可以通过主动电子元件的放大功能来抵消频率衰减,使信号在通频带内保持较稳定的增益。

4.稳定性:无源滤波器具有较好的稳定性,因为它不依赖外部电源,其性能不受电源波动和温度变化的影响。而有源滤波器的性能受电源波动、温度变化和主动电子元件本身特性的影响,稳定性较差。

5.系统复杂度:无源滤波器通常由较少的元件构成,结构相对简单。而有源滤波器由于需要主动电子元件,系统结构相对较复杂。

需要根据具体的应用场景和要求选择合适的滤波器类型。无源滤波器主要应用于低频和中频的小信号处理,而有源滤波器主要应用于高频和大信号处理以及需要功率放大的场合。

对于无源RC一阶低通滤波电路,其传递函数为G(s)=1/(RCs+1)。转换为信号经过它的衰减的计算方法为:

式中:Uo为输出电压;Ui为输入电压;Pi为圆周率;f为信号频率。

1、RC振荡电路是一种基本的无源振荡电路,它由一个电容器和一个电阻器组成。当RC电路被充电时,电容器开始储存能量,而电阻器会限制电流的流动。当充电过程到达一定程度时,电容器内部的电压达到其最大值。此后,当接通开关时,电容器内的能量通过电阻器释放,并导致其中的电压降低。

2、因为在RC振荡周期内没有外部信号源对系统进行激励,在特定条件下(例如选择合适的R和C值),系统可以连续地生成频率稳定的正弦波信号。这个自发产生并保持振荡的行为称之为自激振荡(self-excitedoscillation)。

3、RC振荡原理可以用数学公式来描述。在这个公式中,T表示整个正弦波振荡周期,R是系统中使用的固定电阻值,C是固定的电容值:

4、通过更改R或C的值,可以调整振荡周期并生成不同频率的信号。RC振荡器是许多常见应用中使用的基础技术。

从电阻端进入,然后通过一个电容接地,从电容端取信号,知道电容是通高频阻低频,所以电容对高频信号呈现很低的阻抗,信号被接地,所以低频信号通过,称为低通滤波器,高通滤波器和低通滤波器正好相反,电阻和电容位置互换。

对于无源RC一阶低通滤波电路,其传递函数为G(s)=1/(RCs+1)。转换为信号经过它的衰减的计算方法为:

式中:Uo为输出电压;Ui为输入电压;Pi为圆周率;f为信号频率。

对于无源RC二阶(以上)低通滤波电路,由于此处用文字行不太好表达,因此略过。

最常用的滤波电路应该是很基本的RC滤波,不管是高通型或是低通型,公式所示:

但是在应用上,却很少去考虑这个公式是可以活用的。在整个电路上,当然会有很多的RC组合,如果每个都套用这个公式,那最后的频率响应不就是衰减了几十dB去了。如果全部都让它所有音频通过,只留下一个RC滤波来控制频率响应,那么区除杂讯的效果就变差了。

举例,如果有三组低通滤波电路,我们需要设计在-6dB为20KHz。每一组在20KHz的频率点,只能有2dB的衰减量。那么公式就要修正为

也就是电阻或电容的数值,必须减少1.6倍。(6dB–2dB=4dB=1.6)

双T型滤波电路,能够针对特定的音频频率点产生很高的衰减度,用来做简易的音频失真仪更是好用,因为失真仪是很昂贵又很容易损坏的仪器。只要在交流微伏表的输入端,加装可切换的双T型滤波电路,就可以当音频失真仪使用。例如未经双T型滤波电路的电表读数为0dBm,但是经过双T型滤波电路后为-40dBm,则失真率为1%。(因为相差40dB为100倍)

陷波器的频率点为:Freq-trap=1/2πRC

数值设定为:R1=R2=R,C1=C2=C,C3=2C,R3=R/2

理论上如果RC数值搭配准确时,可达到60dB的衰减度。但是如此Q值太高,会使滤波的有效频宽太窄,容易产生频率偏差。一般建议故意将数值偏差,使Q值降低到40-46dB的衰减度,比较有实用价值。

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