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滤波器的分类

发布时间:2012-11-27

一:按信号处理的方式分类,滤波器可分为:模拟滤波器、数字滤波器。

模拟滤波器:模拟滤波器可以分为无源和有源滤波器。

数字滤波器:由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种算法或装置。数字滤波器的功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理,以达到改变信号频谱的目的。
数字滤波器有低通、高通、带通、带阻和全通等类型。

二:按元件分类分类,滤波器可分为:有源滤波器、无源滤波器、陶瓷滤波器、晶体滤波器、开关电容滤波器、机械滤波器、锁相环滤波器。

有源滤波器(APF):是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿,之所以称为有源,装置需要提供电源(用以补偿主电路的谐波),其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点(传统的只能固定补偿),实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功;三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要基础理论;APF有并联型和串联型两种,前者用的多;并联有源滤波器主要是治理电流谐波,串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。

无源滤波器:又称LC滤波器,是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路,可滤除某一次或多次谐波,最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联,可对主要次谐波(3、5、7)构成低阻抗旁路;

陶瓷滤波器:是由锆钛酸铅陶瓷材料制成的,把这种陶瓷材料制成片状,两面涂银作为电极,经过直流高压极化后就具有压电效应。起滤波的作用,具有稳定,抗干扰性能良好的特点,广泛应用于电视机、录像机、收音机等各种电子产品中作选频元件。它具有性能稳定、无需调整、价格低等优点,取代了传统的LC滤波网络。

晶体滤波器:是用晶体谐振器组成的滤波器。与LC谐振回路构成的滤波器相比,晶体滤波器在频率选择性、频率稳定性、过渡带陡度和插入损耗等方面都优越得多,已广泛用于通信、导航、测量等电子设备。

开关电容滤波器:是由MOS开关、MOS电容和MOS运算放大器构成的一种大规模集成电路滤波器。开关电容滤波器可直接处理模拟信号,而不必像数字滤波器那样需要A/D、D/A变换,简化了电路设计,提高了系统的可靠性。此外,由于MOS器件在速度、集成度、相对精度控制和微功耗等方面都有独特的优势,为开关电容滤波器电路的迅猛发展提供了很好的条件。

机械滤波器:双称机电滤波器或电气机械滤波器。机械滤波器通常只能设计成带通滤波器,只有在特定的条件下才可能设计成带阻滤波器,所以机械滤波器又称为带通机械滤波器。

锁相环滤波器:

三:按通频带分类,滤波器可分为:低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器。

低通滤波器:是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。它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的电子滤波装置。

高通滤波器:是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。指车载功放中能够让中、高频信号通过而不让低频信号通过的电路,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。

带通滤波器:是指能通过某一频率范围内的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器,与带阻滤波器的概念相对。一个模拟带通滤波器的例子是电阻-电感-电容电路(RLC circuit)。这些滤波器也可以用低通滤波器同高通滤波器组合来产生。

带阻滤波器:是指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的滤波器,与带通滤波器的概念相对。其中点阻滤波器(notch filter)是一种特殊的带阻滤波器,它的阻带范围极小,有着很高的Q因子。

四:按通带滤波特性分类:最大平坦型(巴特沃斯型)滤波器、等波纹型(切比雪夫)滤波器、线性相移型(贝塞尔型)滤波器。

最大平坦型(巴特沃斯型)滤波器:特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦,没有起伏,而在阻频带则逐渐下降为零。 在振幅的对数对角频率的波得图上,从某一边界角频率开始,振幅随着角频率的增加而逐步减少,趋向负无穷大。

等波纹型(切比雪夫)滤波器:是在通带或阻带上频率响应幅度等波纹波动的滤波器。在通带波动的为“I型切比雪夫滤波器”,在阻带波动的为“II型切比雪夫滤波器”。切比雪夫滤波器在过渡带比巴特沃斯滤波器的衰减快,但频率响应的幅频特性不如后者平坦。切比雪夫滤波器和理想滤波器的频率响应曲线之间的误差最小,但是在通频带内存在幅度波动。

线性相移型(贝塞尔型)滤波器:是具有最大平坦的群延迟(线性相位响应)的线性滤波器。贝塞尔滤波器常用在音频天桥系统中。模拟贝赛尔滤波器在几乎整个通频带都具有恒定的群延迟,因而在通频带上保持了被过滤的信号波形。

 

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