电路分析三之信号滤波器

信号滤波器\n1、信号滤波器的作用：\n信号滤波器用来从输入信号中过滤出有用信号滤除无用信号 和噪声干扰。 原理是利用电路的幅频特性，其通带的范围设为有用信号的范 围，而把其他频谱成分过滤掉。\n\n与电源滤波器的区别和相同点：\n区别：信号滤波器用来过滤信号，其通带是一定的频率范围，而电\n源滤波器则是用来滤除交流成分，使直流通过，从而保持输出电压稳 定；交流电源则是只允许某一特定的频率通过。\n\n相同点：都是用电路的幅频特性来工作。\n附件： 滤波器的种类/作用/原理\n\n一、概述\n1．定义 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，相当于频率“筛子”。\n\n2．分类\n\n\r\n

幅频特性如下\n\n频率通带：能通过滤波器的频率范围 频率阻带：被滤波器抑制或极大地衰减的信号频率范围。 截止频率：通带与阻带的交界点。 2）按物理原理分：机械式、电路式 按处理信号分：模拟、数字 3．滤波器的作用 1）将有用的信号与噪声分离，提高信号的抗干扰性及信噪比； 2）滤掉不感兴趣的频率成分，提高分析精度； 3）从复杂频率成分中分离出单一的频率分量 。 二、理想滤波器与实际滤波器\n\n\r\n

1．理想滤波器的频率特性 理想滤波器： 使通带内信号的幅值和相位都不失真， 阻喧内的频率成分都衰减为零的滤波器， 其通带和阻带之间有明显的分界线。 如理想低通滤波器的频率响应函数为\n\n理想滤波器实际上并不存在。 2．实际滤波器 实际滤波器的幅频特性如下图所示\n\n实际滤波器的特性需要以下参数描述：\n\n①信频程选择性： 与上、下截止频率处相比，频率变化一倍频程时幅频特性的衰减量，即\n\n\r\n

信频程选择性总是小于等于零，显然，计算信量的衰减量越大，选择性越好。 ②滤波器因素 ：－60dB 处的带宽与－3dB 处的带宽之比值，即\n\n③分辨力：即分离信号中相邻频率成分的能力，用品质因素 Q 描述。\n\n3．实际带通滤波器的形式 ①恒定带宽带通滤波器:B=常量，与中心频率 f0 无关。 ②恒定百分比带通滤波器： 在高频区恒定百分比带通滤波器的分辨率比恒定带宽带通滤波器差。\n\n三、RC 无源模拟式滤波器 1．一阶 RC 低通滤波器\n\n\r\n

2．一阶高通滤波器\n\n\r\n

3．带通滤波器 将 RC 低通和高通滤波器串联起来，就可以组成 RC 带通滤波器。\n\n\r\n

四、数字滤波器简介 数学滤波：通过一定的计算方法和计算程序对离散信号进行加工，将其改造成新要求的。离 散信号，有低通、高通、带通、带阻之分。数字滤波是对模拟滤波的一种模拟。如模拟 RC 低通滤波器，输出与输入的关系式为：\n\n\r\n