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滤波器的作用是什么,滤波器的主要功能和作用(电源滤波器的主要功能和作用)

03-08 互联网 未知 投稿

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1、滤波器的主要功能和作用

在信号处理中,滤波器是一种从信号中去除一些不需要的成分或特征的设备或过程。滤波是一类信号处理,滤波器的定义特征是完全或部分抑制信号的某些方面。大多数情况下,这意味着删除一些频率或频带。然而,滤波器并不只作用于频域;特别是在图像处理领域,存在许多其他过滤目标。可以去除某些频率分量的相关性,而不必在频域中起作用而不能去除其他频率分量。

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技术

过滤器可以采用多种不同的技术构建。相同的传递函数可以通过几种不同的方式实现,即滤波器的数学性质相同但物理性质大不相同。通常,不同技术中的组件彼此直接相似,并在各自的过滤器中发挥相同的作用。例如,电子学中的电阻器、电感器和电容器分别对应于力学中的阻尼器、质量和弹簧。同样,分布式元素过滤器中也有相应的组件。

电子滤波器最初是完全无源的,由电阻、电感和电容组成。有源技术使设计更容易,并为滤波器规格开辟了新的可能性。

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数字滤波器对以数字形式表示的信号进行操作。数字滤波器的本质是它直接在其编程或微代码中实现数学算法,对应于所需的滤波器传递函数。

机械过滤器由机械部件构成。在绝大多数情况下,它们用于处理电子信号,并提供换能器以将其转换为机械振动或从机械振动转换。但是,确实存在设计用于完全在机械领域中运行的过滤器的示例。

分布式元件滤波器由由小块传输线或其他分布式元件制成的组件构成。分布式元件滤波器中的某些结构直接对应于电子滤波器的集总元件,以及此类技术独有的其他结构。

波导滤波器由波导组件或插入波导的组件组成。波导是一类传输线,分布元件滤波器的许多结构,例如短截线,也可以在波导中实现。

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滤光片最初是为信号处理以外的目的而开发的,例如照明和摄影。然而,随着光纤技术的兴起,光学滤波器越来越多地找到信号处理应用,并且信号处理滤波器术语。

横向滤波器或延迟线滤波器通过对不同时间延迟后的输入副本求和来工作。这可以通过各种技术实现,包括模拟延迟线、有源电路、CCD延迟线,或者完全在数字域中实现。

2、滤波器的主要功能和作用

滤波器的主要功能和作用如下:

一、滤波器的功能

回路功能:使某一频段的信号顺利通过,过滤掉其他频段的信号,因此实际上是一种选频回路。滤波器是微弱信号测量中非常重要的回路,模拟滤波器在各种信号处理中几乎是必不可少的。下面的信号是经过低通过滤波器的。

二、滤波器的作用

1、分离有用信号和噪声,提高信号的抗干扰性和噪声比。

2、过滤不感兴趣的频率成分,提高分析精度。

3、从复杂的频率成分中分离出单一的频率成分。

主要用于过滤干扰信号。滤波器通常用于在微弱信号放大的同时增加滤波功能和取样信号之前。

滤波器简介

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。利用滤波器的这种选频作用,可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。换句话说,凡是可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减或抑制其他频率成分的装置或系统都称之为滤波器。

滤波器,是对波进行过滤的器件。“波”是一个非常广泛的物理概念,在电子技术领域,“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。

该过程通过各类传感器的作用,被转换为电压或电流的时间函数,称之为各种物理量的时间波形,或者称之为信号。因为自变量时间是连续取值的,所以称之为连续时间信号,又习惯地称之为模拟信号(Analog Signal)。

滤波是信号处理中的一个重要概念,在直流稳压电源中滤波电路的作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分,保留其直流成分,使输出电压纹波系数降低,波形变得比较平滑。

3、滤波器的工作原理和作用是什么

1.基本原则滤波器由电感和电容组成的低通滤波电路构成,允许有用信号的电流通过,衰减较高频率的干扰信号。因为有两种干扰信号:差模和共模,所以滤波器应该衰减这两种干扰。有三个基本原则:(1)利用电容器高频低频隔离的特性,将火线和零线的高频干扰电流引入地线(共模),或将火线的高频干扰电流引入零线(差模);(2)利用电感的阻抗特性将高频干扰电流反射回干扰源;(3)利用干扰抑制铁氧体可以吸收某一频段的干扰信号并转化为热量的特性,可以根据干扰信号的频段,将合适的干扰抑制铁氧体磁环和磁珠直接套在待滤波的电缆上。过滤器形状2.过滤的概念滤波器是信号处理中的一个重要概念。滤波电路的作用是尽可能减小脉动DC电压的交流分量,保持其DC分量,降低输出电压的纹波系数,使波形更加平滑。滤波前后的波形一般来说,过滤可以分为古典过滤和现代过滤。经典滤波是基于傅立叶分析和变换的工程概念。根据高等数学的理论,任何满足一定条件的信号都可以看作是无限个正弦波的叠加。换句话说,工程信号是不同频率的正弦波的线性叠加,组成信号的不同频率的正弦波称为信号的频率分量或谐波分量。只允许某一频率范围内的信号分量正常通过,而阻止其他频率分量通过的电路称为经典滤波器或滤波电路。滤波时域和频域图在经典滤波和现代滤波中,滤波器模型其实是一样的(硬件滤波器并没有太大的进步),但是现代滤波也加入了很多数字滤波的概念。3.主要参数带宽:指需要通过的频谱宽度,BW=(f2-f1)。F1和f2基于中心频率f0处的插入损耗。通带波纹:通带中插入损耗随频率的变化。1dB带宽内的带内波动为1dB。纹波:指在1dB或3dB带宽(截止频率)范围内,以损耗平均曲线为基础,插入损耗随频率波动的峰值。延迟(Td):指信号通过滤波器所需的时间,在数值上是传输相位函数对角频率的导数,即Td=df/dv。带内相位线性度:该指标表示滤波器在通带中引入传输信号的相位失真幅度。根据线性相位响应函数设计的滤波器具有良好的相位线性度。插入损耗:由于滤波器的引入导致电路中原始信号的衰减,表现为中心或截止频率处的损耗。如果需要全频带插入损耗,就要强调。回波损耗:端口信号输入功率与入射功率之比的分贝数(dB),也等于20Log10ρ,其中ρ为电压反射系数。当输入功率被端口完全吸收时,回波损耗为无穷大。中心频率:滤波器通带的频率f0一般取为f0=(f1+f2)/2,f1和f2为带通或带阻滤波器左右相对减少1dB或3dB的边缘频率点。窄带滤波器通常以插入损耗最小点为中心频率来计算通带带宽。截止频率:指低通滤波器通带的右频点,高通滤波器通带的左频点。一般用相对损耗点1dB或3dB来定义。相对损耗的参考标准是:低通基于DC处的插入损耗,高通基于无寄生阻带的高通带频率处的插入损耗。带内驻波比(VSWR):衡量滤波器通带内信号与传输是否匹配良好的重要指标。理想VSWR=1:1,不匹配时VSWR>1。对于一个实际的滤波器,VSWR1),KxdB=BWxdB/BW3dB,(x可以是40dB,30dB,20dB等。)都满足了。滤波器的阶数越多,矩形越高——也就是说,k越接近理想值1,就越难制作。4.作用(1)分离有用信号和噪声,提高信号的抗干扰性和信噪比;(2)滤除不感兴趣的频率成分,提高分析精度;(3)从复杂的频率分量中分离出单个频率分量。过滤器形状图5过滤器形状使用滤波器用于改善电源质量,提高电路的线性度,减少各种杂波、非线性失真干扰和谐波干扰。对于武器系统,使用过滤器的地方有:(1)除了安装在主配电系统和配电系统上的电力滤波器外,还应在进入设备的电源上安装滤波器。最好使用线对线滤波器,而不是线对地滤波器。(2)对脉冲干扰和瞬态干扰敏感的设备,当采用隔离变压器供电时,应在负端装设滤波器。(3)向含有电爆炸装置的武器系统供电时,应加装滤波器。必要时,电爆炸装置的引线还应装有滤波器。(4)在每个子系统或设备之间的接口处,应有一个滤波器来抑制干扰,保证兼容性。(5)对于设备和子系统的控制信号,应在输入和输出端增加滤波器或旁路电容。本文概述了该过滤器的原理、过滤概念、参数、功能及注意事项。过滤器有很多种,每种过滤器都有不同的性能特征。因此,在选择滤网时,通常需要综合考虑客户的实际使用环境及其性能要求,才能做出正确、有效、可靠的选择。

4、滤波器的作用是什么?

滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除,得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的电源信号。

拓展资料:

滤波器是由电感器和电容器构成的网路,可使混合的交直流电流分开。电源整流器中,即借助此网路滤净脉动直流中的涟波,而获得比较纯净的直流输出。最基本的滤波器,是由一个电容器和一个电感器构成,称为L型滤波。

滤波器的阶数是指在滤波器的传递函数中有几个极点.阶数同时也决定了转折区的下降速度,一般每增加一阶(一个极点),就会增加一20dBDec(一20dB每十倍频程)。

“巴特沃斯响应”带通滤波器具有平坦的响应特性,而“切比雪夫响应”带通滤波器却具有更陡的衰减特性。所以具体选用何种特性,需要根据电路或系统的具体要求而定。但是,“切比雪夫响应”滤波器对于元件的变化最不敏感,而且兼具良好的选择性与很好的驻波特性(位于通带的中部),所以在一般的应用中,推荐使用“切比雪夫响应”滤波器。

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