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带通滤波器和带阻滤波器详细解析:(定义,区别,工作原理,经典电路图,应用)

作者:fanxiaoxi 时间:2022-10-17

  带通滤波器和带阻滤波器的定义

  按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器两种。

  按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。

  带通滤波器:它允许一定频段的信号通过,抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声;

  带阻滤波器:它抑制一定频段内的信号,允许该频段以外的信号通过。

带通滤波器和带阻滤波器的区别

滤波器的作用是,根据要求让需要的频段的信号通过,抑制不需要的频段的信号。带通滤波器就是只让指定的一个频段内的信号通过,其他频率的信号都抑制掉的滤波器;而带阻滤波器则是抑制特定频段的信号,其他频率的信号都通过的滤波器。

  带通滤波器和带阻滤波器的工作原理

  带通滤波器工作原理

  一个理想的带通滤波器应该有一个完全平坦的通带,在通带内没有放大或者衰减,并且在通带之外所有频率都被完全衰减掉,另外,通带外的转换在极小的频率范围完成。实际上,并不存在理想的带通滤波器。滤波器并不能够将期望频率范围外的所有频率完全衰减掉,尤其是在所要的通带外还有一个被衰减但是没有被隔离的范围。这通常称为滤波器的滚降现象,并且使用每十倍频的衰减幅度的dB数来表示。通常,滤波器的设计尽量保证滚降范围越窄越好,这样滤波器的性能就与设计更加接近。然而,随着滚降范围越来越小,通带就变得不再平坦,开始出现“波纹”。这种现象在通带的边缘处尤其明显,这种效应称为吉布斯现象。

  带阻滤波器工作原理

  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值(Q Factor)。

  带通滤波器和带阻滤波器经典电路图赏析

  带通滤波器

  带阻滤波器

  带通滤波器和带阻滤波器的应用

  带通滤波器

  除了电子学和信号处理领域之外,带通滤波器应用的一个例子是在大气科学领域,很常见的例子是使用带通滤波器过滤最近3到10天时间范围内的天气数据,这样在数据域中就只保留了作为扰动的气旋。在频带较低的剪切频率f1和较高的剪切频率f2之间是共振频率,这里滤波器的增益最大,滤波器的带宽就是f2和f1之间的差值。

  带阻滤波器

  带阻滤波器用以消除一个单一干扰频率。例如,当你住处离一个调频电台很近的话,你会发现信号会在这个波段占有很大一个区域,或者出现在这个波段的若干频率点上。虽然有可能是这个调频电台发射机需要修理,但更可能是你的接收器前端过载造成的。


关键词:滤波器

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