高通滤波器-类型，应用，优点和缺点

高通滤波器在实现最佳音质方面起着重要作用。有些电路具有电子滤波器，通过强调特定范围内的信号并从188bet登入官网不同频率的混合中排除其他频率范围内的信号来执行信号处理。这样的过滤器之一是高通滤波器．这篇文章将简要介绍什么是高通滤波器，简要介绍高通滤波器的主要类型、特点、应用、优缺点。

什么是高通滤波器

High Pass (HP)过滤器通过衰减较低频率的信号，允许某些频率高于截止频率的信号。该截止频率值取决于设计的过滤器．一个基本的高压滤波器由一系列电容和电阻组成。当输出信号穿过电阻器时，电容器接收输入信号。

图1 -高通滤波电路简介

电子过滤器-分类…

电子过滤器-分类，特性，类型，应用和优点

的过滤器电路也可以建立使用2个主要组件，电感和电容器。电感允许直流，并阻止交流和a电容器允许交流，并阻止直流。

如果一个信号通过a电容器或有接地路径通过电感，然后滤波器是较小的衰减到高频信号。这就是它们被称为高通滤波器的原因。基本高通滤波电路如图1所示。在这个电路中电容器对低频输入信号具有高电抗，直到达到截止频率。

图2 -基本高通滤波电路

高通滤波器的类型

各种类型的高通滤波器包括:

• 高通rc滤波电路
• 高通R-L滤波电路
• 倒L型高通滤波电路
• T型高通滤波器
• π型高通滤波器
• 使用运算放大器的高通滤波器
• 巴特沃斯高通滤波器

高通rc滤波电路

在该电路中，通过电阻(R)测量输出电压。当频率增加时，电容器的电抗减小，因此输出和增益增加。表示为，

的电容器在低频率提供大量的电抗，因此它阻止他们。但是，在高频率下，它提供了很少的电抗，并允许它们通过它。在非常高的频率下，电抗变得非常小，以至于输出几乎等于输入，增益等于单位。

由于电路阻挡低频而允许高频通过，我们称之为R-C电路。在这个电路中，输出电压是通过电阻(R)测量的电容器的电抗当频率增加时降低，因此输出和增益增加。表示为，

的电容器在低频率提供大量的电抗，因此它阻止他们。但是，在高频率下，它提供了很少的电抗，并允许它们通过它。在非常高的频率下，电抗变得非常小，以至于输出几乎等于输入，增益等于单位。由于电路阻挡低频而允许高频通过，我们称之为R-C电路。

RC电路的频率计算公式为

让我们考虑一个R-C高通滤波器，它由发电机、10nF陶瓷电容器和10KΩ电阻组成。现在让我们根据上面的电路例子计算频率。

= 15,923 Hz

因此，RC电路将通过15923 Hz以上的频率。低于15,923 Hz的频率会被衰减。

如果输入是交流信号进入电路，并将信号放置到低频，如100hz，那么电容器将阻塞电压信号，它将不会通过输出。如果我们将频率提高到大约千赫，那么信号就会畅通无阻地通过。所有高频信号都能通过，没有任何衰减。

图3 - R-C滤波器电路和特性示例

高通R-L滤波电路

在这个电路中，电阻(R)提供固定的对位。R-L电路通过高频信号。一个感应器，就像电容器是反应性装置。电感器传递低频信号的电阻很小，而它对高频信号提供了很大的电阻。简单地说，电感器L的电抗与频率成正比。

R-L滤波电路的截止频率如下所示。

让我们考虑R-L电路是用一个函数发生器，一个10KΩ的电阻和470mH的电感器构建的。让我们应用这个公式，求出频率。

这意味着超过3388赫兹的频率将不会衰减，而低于这一频率的频率将会衰减。电路将高频信号输出，低频信号通过电感器滤波。

图4 -的例子R-L滤波电路

倒L型高通滤波电路

在低频时，电容(C)的电抗大，电感(L)的电抗小，因此输出电压V_出交叉电感非常低。因此，低频被屏蔽，高频被允许。

图5 -的示例倒L型滤波电路

T型高通滤波器

在这种类型的高压滤波器，额外的电容器被添加，以改善过滤作用。低频时，电容器的电抗大，电感的电抗小。额外的电容也提供了大的电抗，因此在高频下XL变大，XC降低，从而在L上发展输出电压。

图6 -的示例T型滤波电路

π型高通滤波器

在这种类型的滤波器中，两个电感并联接地，一个电容器串联在输入和输出之间。电感器过滤低频和输出电压通过电感器。

图7 -的示例π类型滤波电路

使用运算放大器的高通滤波器

它也被称为有源HP滤波器，因为在电路中使用有源元件运算放大器和无源元件电容器和电阻。运算放大器控制滤波电路的截止频率和输出响应。截止频率由运放的带宽和增益特性决定。因此，这个滤波器起到带通的作用过滤器．

图8 -的示例使用运算放大器的高通滤波器

巴特沃斯高通滤波器

巴特沃斯滤波器是由物理学家斯蒂芬·巴特沃斯在其论文《论滤波放大器理论》中首次提出的。巴特沃斯说:“理想的滤波器应该拒绝不需要的频率，并对所需频率具有一致的灵敏度。”它是一个低通滤波器，但通过修改可以设计出高压滤波器。

对于一阶高通滤波器，单位增益为H(jω) = jω/(jω+ ω_c)

对于n这样的滤波器系列，在求解时等于;

N控制跃迁的顺序。阶数越高，转换越快，因此在n=∞时巴特沃斯滤波器成为一种理想的高通滤波器。

高通滤波器的应用

HP Filter的应用有:

• 用于扬声器放大。
• 在图像处理中用于锐化图像。
• 它可以防止直流电流放大，从而损害放大器。
• 它们适用于交流耦合。
• 它们被用于各种控制系统，音频处理。

高通滤波器的优点

HP Filter的优点是:

• 它们被用于音频处理，过滤不必要的噪音。
• 巴特沃斯滤波器在通带几何中心处的幅值响应为零。它有一个简单的传递函数多项式的系数很容易计算。
• 它们被用于各种应用，如广播接收机，以选择所需的频道频率。

高通滤波器的缺点

HP Filter的缺点有:

• 如果组件值没有正确选择，那么我们最终会过滤出我们实际需要的频率。
• 它们滤掉信号的直流偏置。
• 当使用有源滤波器时，如果我们没有选择正确的组件，那么我们就会在通带或阻带中得到不想要的波纹，或者在某些频率中得到不想要的相移。

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