过滤器-分类，特点，类型，应用和优点

滤波器是一种电子电路，它可以从信号中去除任何不需要的成分或特征。简单地说，你可以把它理解为电路拒绝某些频段的频率，并允许其他频段的频率通过。它们广泛应用于仪器仪表、电子和通信系统，特别是信号和图像处理系统。金博宝博彩这篇文章将简要介绍什么是过滤器，它的分类、特点、类型、应用、优点和缺点。

什么是过滤器

滤波器是任何电子和通信系统的基本组成部分，它可以改变信号相对于频率的幅度和/或相位特性。滤波器基本上是线性电路，有助于从输入信号中去除不需要的成分，如噪声，干扰和失真。理想情况下，滤波器改变各种频率分量的相对幅度和相位特性，其“增益”完全取决于信号频率。

图1 -过滤器简介

滤波器是由它们对信号的频域效应来定义的，这通常是用它的传递函数在数学上描述的，它是用它的输出和输入信号的拉普拉斯变换的比值来表示的。

滤波器的电压传递函数H(s)表示为:

在那里,

• V_在(s) =输入信号
• V_出(s) =输出信号
• S =复频率变量。

通过将上式中的变量S替换为j ，其中j等于和为弧度频率(2ᴨf)，我们可以发现滤波器对输入信号的幅值和相位的影响。

取式(1)的绝对值，求其大小:

图2 -滤波电路框图

滤波器的分类

过滤器主要分为两种:

• 有源滤波器
• 无源滤波器

活跃的过滤器

除电阻器和电容器外，由晶体管和运放等有源元件组成的滤波电路称为滤波器有源滤波器。

无源滤波器

由电阻、电容和电感等无源元件组成的滤波电路称为滤波器无源滤波器。用于构建电路的元件上的滤波器组的工作频率范围。因此，滤波器可以根据特定电路的工作频率进一步分类。它们是:

• 低通滤波器
• 高通滤波器
• 带通滤波器
• 带阻滤波器
• 全通过滤器

低通滤波器

它是一种滤波器，可以衰减截止频率以上的所有频率。它提供从零到截止频率的恒定输出(增益)。

图3 -低通滤波器特性(a)实际(b)理想

高通滤波器

它是一种滤波器，可以衰减所有低于截止频率的频率。它提供一个恒定的输出(增益)高于截止频率。

图4 -高通滤波器特性(a)实际(b)理想

了解更多关于高通滤波器-类型，应用，优点和缺点

带通滤波器

它是一种滤波器，允许特定频带的频率通过，而频带外的所有其他频率都被衰减。

图5 -带通滤波器特性

带阻滤波器

特定频带的频率被拒绝，并允许频带外的频率通过。

图6 -带阻滤波器特性

所有通过过滤器

它是一种滤波器的类型，它通过所有频率相等。它也被称为相移滤波器，延时滤波器，因为输出电压相对于输入电压发生相移，但它们的幅度相等。

图7 -全通滤波器特征

滤波器的应用

这些应用包括:

• 滤波电路用于消除背景噪声
• 它们用于无线电调谐到特定频率
• 用于音频系统的预放大、均衡、音调控制
• 它们也用于信号处理电路和数据转换
• 滤波电路广泛应用于医疗电子系统中

过滤器的优点

其优点是:

• 它们是经济的或划算的
• 与无源滤波电路不同，有源滤波电路需要电源

过滤器的缺点

缺点是:

• 电路体积庞大
• 有限的带宽
• 增加对电路参数变化的敏感性

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