有源低通滤波器（lpf）工作原理与作用详解.doc

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1、有源低通滤波器（lpf）工作原理与作用详解有源低通滤波器（lpf）工作原理与作用详解　　滤波器在应用电路中非常常见，滤波器是一种能使有用频率信号通过而同时抑制无用频率信号的电子装置，常用于信号处理、数据传输和干扰抑制等方面。简单的说就是相当于一个过滤器，过滤掉你不需要的东西，留下对你有用的东西。　　随着集成运放的广泛应用，有源滤波器的应用更为广泛，有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的放大器。它是在运算放大器的基础上增加一些R、C等无源元件而构成的。通常有源滤波器分为：（按通频带来分类）低通滤波器（LPF）；高通滤波器（HPF）；带通滤波器（BPF）；带阻滤波器（BEF），我们主要

2、来讨论低通滤波器。　　其中，有源低通滤波电路由集成运放和无源元件电阻和电容构成。它的功能是允许从零到某个截止频率的信号无衰减地通过，而对其他频率的信号有抑制作用，有源低通滤波电路可以用来滤除高频干扰信号。如下图所示，有源低通滤波电路其实就是在某一个临界的频率点之下的都可以通过，而临界频率点之上的则被过滤掉。　　一：有源低通滤波器（lpf）工作原理与作用--滤波器的分类　　按元件分类，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、机械滤波器、锁相环滤波器、开关电容滤波器等。　　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。　　按通频带分类，滤波器可分为：低

3、通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。　　除此之外，还有一些特殊滤波器，如满足一定频响特性、相移特性的特殊滤波器，例如，线性相移滤波器、时延滤波器、音响中的计杈网络滤波器、电视机中的中放声表面波滤波器等。　　同时有源滤波器也可以分成很多种子类。　　按通频带分类，有源滤波器可分为：低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）、带阻滤波器（BEF）等。　　按通带滤波特性分类，有源滤波器可分为：最大平坦型（巴特沃思型）滤波器、等波纹型（切比雪夫型）滤波器、线性相移型（贝塞尔型）滤波器等。　　按运放电路的构成分类，有源滤波器可分为：无限增益单反馈环型滤波器、无限

4、增益多反馈环型滤波器、压控电源型滤波器、负阻变换器型滤波器、回转器型滤波器等。　　本文主要就是详解有源低通滤波器（lpf）。　　　　二：有源低通滤波器（lpf）工作原理　　有源滤波器是用电流互感器采集直流线路上的电流，经采样，将所得的电流信号进行谐波分离算法的处理，得到谐波参考信号，作为的调制信号，与三角波相比，从而得到开关信号，用此开关信号去控制单相桥，根据技术的原理，将上下桥臂的开关信号反接，就可得到与线上谐波信号大小相等、方向相反的谐波电流，将线上的谐波电流抵消掉。这是前馈控制部分。再将有源滤波器接入点后的线上电流的谐波分量反馈回来，作为调节器的输入，调整前馈控制的误差。　　总

5、的来说，它就是利用电容同高频阻低频，电感通低频阻高频的原理。对于需要截止的高频，利用电容吸收电感、阻碍的方法不使它通过，对于需要的低频，利用电容高阻、电感低阻的特点使它通过。　　一个理想的滤波器应在要求的频（通内具有均匀而稳定的增益，而在通带以外则具有无穷大的衰减。然而实际的滤波器距此有一定的差异，为此人们采用各种函数来逼近理想滤波器的频率特性。　　　　三：有源低通滤波器（lpf）的作用　　滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分。利用滤波器的这种选频作用，可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。　　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

6、；　　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。　　比如：下图是一个有源低通滤波器，主要作用是对音频解码芯片CS4360输出的音频信号进行低通滤波，把无用的高频信号过滤掉。　　　　四：有源低通滤波器（lpf）工作原理与作用--低通滤波器和高通滤波器的主要区别　　低通滤波器有很多种，其中，最通用的就是巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器。低通滤波器是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。　　低通滤波（Low-passfilter）是一种过滤方式，规则为低频信号能正常通过，而超过设定临界值的高频信号则被阻隔、减弱。

7、但是阻隔、减弱的幅度则会依据不同的频率以及不同的滤波程序（目的）而改变。它有的时候也被叫做高频去除过滤（high-cutfilter）或者最高去除过滤（treble-cutfilter）。低通过滤是高通过滤的对立。　　低通滤波可以简单的认为：设定一个频率点，当信号频率高于这个频率时不能通过，在数字信号中，这个频率点也就是截止频率，当频域高于这个截止频率时，则全部赋值为0。因为在这一处理过程中，让低频信号全部通过，所以称为低通滤波。　　‘低’和‘高’的含义—