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滤波电路原理分析
滤波电路是一种电子电路，用于去除信号中的噪声或频率分量，只保留所需的信号成分。
其原理基于信号的频域特性，通过选择合适的滤波器类型和参数来实现。
滤波电路通常由被滤波的信号输入端、滤波器和输出端组成。
滤波器是该电路的核心部件，根据信号的频率特性选择适当的滤波器类型。
常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
低通滤波器用于去除高频信号，只保留低频部分。
其工作原理是将高频信号的能量耗散或削弱，使得只有低频信号可以通过。
高通滤波器则相反，只保留高频信号。
带通滤波器用于选择一个特定频率范围内的信号，滤除其他频率的信号。
其原理是在一定频率范围内提供通路，而在其他频率上提供阻断。
带阻滤波器则用于滤除某个特定频率范围内的信号，只传递其他频率的信号。
其原理是在一定频率范围内提供阻断，而在其他频率上提供通路。
滤波电路根据滤波器的类型和参数，可以实现不同程度的滤波效果。
常见的滤波电路包括RC滤波器、RL滤波器、LC滤波
器和活动滤波器等。
它们通过选择合适的电容、电感或运算放大器等元件参数，实现对信号的滤波功能。
此外，滤波电路还需要考虑一些其他因素，如滤波器的频率响应、相移以及失真等。
这些因素会影响滤波电路对信号的处理效果，需要通过合理设计和选择元器件来解决。
总之，滤波电路的原理是根据信号的频域特性选择合适的滤波器类型和参数，实现对信号的滤波功能。
它在电子电路中起到去噪和频率选择的作用，广泛应用于各种电子设备和通信系统中。
整流电路的输出电压不是纯粹的直流，从示波器观察整流电路的输出，与直流相差很大，波形中含有较大的脉动成分，称为纹波。
为获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能作用的电抗性元件（如电容、电感）组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。
常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。
无涯滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波（包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波等）。
有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。
直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。
脉动系数（S)＝输出电压交流分量的基波最大值／输出电压的直流分量半波整流输出电压的脉动系数为S=1.57，全波整流桥式整流的输出电压的脉动系数S≈0.67。
对于全波和格式整流电路采用C型滤波电路后，其脉动系数S=1/(4(RLC/T-1)。
（To整流输出的直流动电压的周期。
）电阻滤波电路RC-π型滤波电路，实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。
如图1（B）RC滤波电路。
若用S表示C1两端电压的脉动系数，则输出电压两端的脉动系数S=（1/ωC2R）S。
由分析可知，电阻R的作用是将残余的纹波电压降落在电阻两端，最后由C2再旁路掉。
在ω值一定的情况下，R愈大，C2愈大，则脉动系数愈小，也就是滤波效果就好。
而R值增大时，电阻上的直流压降会增大，这样就增大了直流电源的内部损耗；若增大C2的电容量，又会增大电容器的体积和重量，实现起来也不现实。
这种电路一般用于负载电流比较小的场合。
电感滤波电路根据电抗性元件对交、直流阻抗的不同，由电容C及电感L所组成的滤波电路的基本形式如图1所示。
因为电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以C 并联在负载两端。
电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L应与负载串联。
并联的电容器C在输入电压升高时，给电容器充电，可把部分能量存储在电容器中。
而当输入电压降低时，电容两端电压以指数规律放电，就可以把存储的能量释放出来。
基于Multisim的滤波电路分析与设计一.实验内容：实验内容一(必做）:文氏电桥电路频率特性及中心频率的测试1.设置电路输入信号电压（即函数发生器输出电压)幅值（Amplitude) 为7。
07V（即有效值5V），改变函数发生器的频率f分别为200Hz、300 Hz、……1.5k Hz、2k Hz,记录相应的输出电压U0(V）的值和输入输出相位角φ(Deg）的值于表10—1.2.记录输入输出同相位（即φ=0）时的频率f0（Hz）称之为电路中心频率或电路谐振频率,以及输出电压值U0max（V) 于表10—1。
3.保持电路输入信号电压幅值（Amplitude) 为7.07V（即有效值5V），改变电路电阻R的值分别为0。
2kΩ、0.47 kΩ、1 kΩ、1。
5 kΩ、2 kΩ，记录不同电阻值时电路中心频率f0(Hz)的值于表10—2。
实验内容二(选做)：双T网络电路频率特性及中心频率的测试表10—3和表10-4。
二.实验步骤：1.运行multisim。
双击桌面multisim图标，出现对话框后点击close，进入multisim主界面。
2.主界面面板介绍及操作。
主界面上边部分从上往下依次分别为菜单栏、工具栏、状态键→仿真和暂停、元器件库图标、仿真运行和暂停开关;中间区域为仿真电路工作区；仿真电路工作区的右侧为虚拟仪器仪表栏。
关闭电路运行开关，使用鼠标右键实现旋转、移动、删除……等操作；使用鼠标左键双击电路中某一元器件或虚拟仪器，弹出相应的窗口，可以修改其参数值或进行参数设置。
3.建立电路.按照实验教程中的文氏电桥实验电路图（或下页给出的仿真电路图)在工作区中按照下面的方法设置元器件和虚拟仪器仪表、设置电路节点、连线完成实验电路。
建立电路时一定要注意：必须设置电路的参考地（GROUND)。
⑴。
设置元器件。
在主菜单“place”→“component"→“basic”中调入二个电阻R(RESISTOR) 、二个电容C(CAPACITOR）。
LC滤波器具有结构简单、设备投资少、运行可靠性较高、运行费用较低等优点，应用很广泛。
LC滤波器又分为单调谐滤波器、高通滤波器、双调谐滤波器及三调谐滤波器等几种。
LC滤波主要是电感的电阻小,直流损耗小.对交流电的感抗大,滤波效果好.缺点是体积大,笨重.成本高.用在要求高的电源电路中.RC滤波中的电阻要消耗一部分直流电压,R不能取得很大,用在电流小要求不高的电路中.RC体积小,成本低.滤波效果不如LC电路LC滤波器的组成LC滤波器一般是由滤波电抗器、电容器和电阻器适当组合而成，与谐波源并联，除起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要；LC 滤波的单相桥式整流网侧谐波分析摘要: 对LC 滤波的单相桥式整流电路作了较深入的理论分析, 得到了与谐波有关的各项性能指标和谐波含量的表达式及关系曲线, 仿真结果验证了所得结论的正确性。
1 引言许多电力电子装置含有由直流电压源供电的逆变或斩波电路。
在这类装置中直流电压源大多是由电网交流电源整流后, 再经并联有大电容的滤波电路滤波得到的。
滤波电容的引入造成了这类装置网侧电流的较大畸变。
近年来,这类装置越多地投入使用(如各种电压型交2直2交变频装置、直流斩波调速装置、开关电源及不间断电源等) , 其网侧谐波问题逐渐引起了人们的关注。
对其网侧谐波进行深入的分析是一项有意义的工作。
以往对整流电路分析大多针对电感滤波型整流电路, 个别对含有滤波电容的整流电路也只是作了一些定性分析。
作者曾对电容滤波型整流电路作了较深入的分析, 但分析中没有考虑电网电抗的影响, 然而当电网电抗影响不能忽略时必须进一步分析研究。
另一方面,在并联电容前串一小电感以抑制电流冲击引起的畸变, 这种电路一般称为LC 滤波整流电路。
可证明, 这种情况在一定条件下与电容滤波型整流电路考虑电网电抗的情况是完全等效的。
本文在考虑电网电抗影响情况下, 对LC滤波单相桥式整流电路的网侧谐波进行较深入的定性和定量分析, 给出网侧电流谐波含量和某些性能指标与电路参数的关系表达式及关系曲线, 分析电路参数对电流谐波成分和各项性能指标的影响, 仿真结果验证了结论的正确性。
各种电源滤波电路图及工作原理在滤波电路中，主要使用对交流电有特殊阻抗特性的器件，如：电容器、电感器。
本文将对各种形式的滤波电路进行分析。
一、滤波电路种类滤波电路主要有下列几种：电容滤波电路，这是最基本的滤波电路；π型RC滤波电路；π型LC滤波电路；电子滤波器电路。
二、滤波原理1.单向脉动性直流电压的特点图1（a）所示是单向脉动性直流电压波形，从图中可以看出，电压的方向性无论在何时都是一致的，但在电压幅度上是波动的，就是在时间轴上，电压呈现出周期性的变化，所以是脉动性的。
但根据波形分解原理可知，这一电压可以分解成一个直流电压和一组频率不同的交流电压，如图1（b）所示。
在图1（b）中，虚线部分是单向脉动性直流电压U o中的直流成分，实线部分是U o中的交流成分。
图1：单向脉动性电压的分解2.电容滤波原理根据以上的分析，由于单向脉动性直流电压可分解成交流和直流两部分。
在电源电路的滤波电路中，利用电容器的“隔直通交”的特性和储能特性，或者利用电感“隔交通直”的特性可以滤除电压中的交流成分。
图2所示是电容滤波原理图。
图2（a）为整流电路的输出电路。
交流电压经整流电路之后输出的是单向脉动性直流电，即电路中的Uo图2（b）为电容滤波电路。
由于电容C1对直流电相当于开路，这样整流电路输出的直流电压不能通过C1到地，只有加到负载R L上。
对于整流电路输出的交流成分，因C1容量较大，容抗较小，交流成分通过C1流到地端，而不能加到负载R L。
这样，通过电容C1的滤波，从单向脉动性直流电中取出了所需要的直流电压+U。
滤波电容C1的容量越大，对交流成分的容抗越小，使残留在负载R L上的交流成分越小，滤波效果就越好。
图2：电容滤波原理图3.电感滤波原理图3所示是电感滤波原理图。
由于电感L1对直流电相当于通路，这样整流电路输出的直流电压直接加到负载R L上。
对于整流电路输出的交流成分，因L1电感量较大，感抗较大，对交流成分产生很大的阻碍作用，阻止了交流电通过C1流到负载R L。
低通滤波器电路分析与制作实训指导低通滤波器是一种电子电路，用于将输入信号中的高频信号成分滤除，只保留低频信号成分。
在实际应用中，低通滤波器常用于音频处理、通信系统、传感器信号处理等领域。
本文将介绍低通滤波器的基本原理和电路设计，并提供实训指导，帮助读者理解和制作低通滤波器电路。
一、低通滤波器的基本原理Y(t) = ∫x(t)h(t)dt其中，Y(t)为输出信号，x(t)为输入信号，h(t)为滤波器的冲激响应。
低通滤波器可以采用各种不同的电路拓扑结构实现，如RC低通滤波器、RLC低通滤波器、激励晶体管低通滤波器等。
二、RC低通滤波器电路设计RC低通滤波器是最简单的一种低通滤波器，由一个电阻和一个电容组成。
其频率响应特性由RC时间常数τ决定，频率响应曲线为一阶高通滤波器特性。
RC低通滤波器的传输函数为：H(f) = 1/(1+jf/fc)其中，H(f)为传输函数，f为频率，fc为截止频率。
当f很小时，传输函数接近1，即低频信号可以通过；当f接近或大于fc时，传输函数接近0，即高频信号被滤除。
设计一个RC低通滤波器，首先选择截止频率fc和电路参数值R、C。
通常情况下，选择R=1kΩ和C=1μF，截止频率fc=1/(2πRC)≈159Hz。
然后根据截止频率fc计算电路的传输函数，确定电路的频率响应特性。
三、实训指导1.准备实验器材及元件：示波器、信号发生器、电阻(R)、电容(C)、面包板等。
2.搭建RC低通滤波器电路：按照设计要求，连接电阻和电容，形成RC低通滤波器电路。
3.设置信号发生器：将信号发生器设置为正弦波输出，并调整频率，观察输出信号的变化。
4.连接示波器：将示波器连接到输出端口，观察输入信号和输出信号的波形。
5. 测量截止频率：通过改变信号发生器的频率，找到输出信号幅值降低3dB的频率值，即为电路的截止频率fc。
6.总结实验结果：记录实验数据，分析RC低通滤波器的频率响应特性，验证实验设计是否符合要求。
滤波电路设计与特性分析滤波电路是电子学中常见的一种电路，用于在信号处理中实现频率特性的选择性，即去除或增强特定频率信号。
它在各种电子设备和通信系统中都扮演着重要的角色。
本文将介绍滤波电路的设计和特性分析。
一、滤波电路的分类滤波电路按照功能进行分类，主要分为低通滤波电路、高通滤波电路、带通滤波电路和带阻滤波电路四种。
不同类型的滤波电路具有不同的频率响应特性，用于滤波不同频段的信号。
二、滤波电路的设计滤波电路的设计目标是达到特定的频率响应要求，即在特定频段对信号进行滤波。
以下是滤波电路设计的步骤：1. 确定频率响应要求：根据实际需求确定需要滤波的频率范围和带宽。
2. 选择滤波器类型：根据滤波要求选择合适的滤波器类型，如RC 滤波器、RL滤波器、LC滤波器等。
3. 计算电路参数：根据滤波器类型和频率响应要求计算电路元件的数值。
例如，对于RC滤波器，可以使用频率响应公式计算电容和电阻的数值。
4. 绘制电路图：根据计算得到的电路参数绘制完整的滤波电路图。
5. 仿真和调试：使用电子电路仿真软件进行电路仿真，调试滤波电路的频率响应特性，根据仿真结果对设计进行优化。
三、滤波电路的特性分析1. 频率响应特性：滤波电路的频率响应特性描述了在不同频率下，电路对输入信号的响应程度。
通过绘制滤波电路的幅频特性曲线，可以分析出在不同频段电路的增益或衰减情况。
2. 相位响应特性：滤波电路的相位响应特性描述了输入信号和输出信号之间的相位差。
相位响应特性对于某些需要保持信号相位一致性的应用特别重要。
3. 稳定性分析：滤波电路的稳定性分析是确保电路工作正常的重要因素之一。
稳定性分析可以通过计算电路的极点和零点，进而评估电路的稳定性。
4. 阻抗匹配和功率传输：滤波电路在信号处理中不仅要滤波信号，还需要适应前后级电路的阻抗，并且保证尽可能少的信号功率损失。
因此，阻抗匹配和功率传输是滤波电路特性分析的重要方面。
五、总结滤波电路设计与特性分析是电子工程领域中的重要课题。
滤波电路的研究报告滤波电路的研究报告引言滤波电路是电子电路中常见的一种电路，主要用于对信号进行滤波处理，即去除不需要的频率成分，保留需要的频率成分。
本报告旨在对滤波电路进行研究和分析。
一、滤波电路的基本原理滤波电路是通过电容、电感、电阻等元件的组合，对电路中的信号进行滤波处理。
根据频率不同，可以将滤波电路分为低通、高通、带通和带阻滤波电路。
低通滤波电路可以通过将高频成分通过电容短路以达到过滤的效果。
高通滤波电路则相反，可以通过将低频成分通过电容短路达到过滤效果。
带通滤波电路则是在低通滤波和高通滤波的基础上，同时使用电容和电感，来限制频率范围。
带阻滤波电路则是使用电容和电感组合，将某一频率范围的信号短路，以达到滤波效果。
二、滤波电路的应用领域滤波电路的应用领域非常广泛，常见的应用有音频处理、通信系统、无线电设备等。
在音频处理中，滤波电路可以用于去除噪音、调整音质；在通信系统中，滤波电路可以用于滤除无用的频率成分，提高信号质量；在无线电设备中，滤波电路可以用于对信号进行调整，以适应不同的工作频率等。
三、滤波电路的设计和优化设计和优化滤波电路需要考虑多个因素，包括频率响应、相移、插入损耗、阻带衰减等。
通常可以通过理论计算和实验测试相结合的方式来得到最佳设计。
在设计过程中，可以选择适当的电容和电感数值，来调整滤波电路的频率响应。
此外，还可以添加电阻来控制电路的阻抗，进一步优化滤波效果。
同时，优化电路的尺寸和排布，也可以减小电路的损耗，提高信号的输出质量。
四、滤波电路的实验研究通过实验研究，我们可以对滤波电路的性能进行验证和分析。
实验可以根据设计要求，选择合适的元件进行组合搭建电路，并对电路进行测试和测量。
通过测量结果，可以评估滤波电路的性能，如频率响应、相移、插入损耗等，进一步优化设计。
结论滤波电路是电子电路中常见的一种电路，主要用于对信号进行滤波处理。
滤波电路应用广泛，在音频处理、通信系统、无线电设备等领域都有重要作用。
. 什么是滤波电路滤波电路是将整流出来的直流脉动电压中的交流成分滤除的电路，以得到平滑实用的直流电压。
滤波电路是有许多种类，例如，电容滤波电路、电感滤波电路、倒L型LC滤波电路、π型LC滤波电路、RC滤波电路等，如图5-74所示。
由于电感元件大笨重，而且在负载电流突然变化时会产生较大的感应电动势，易造成半导体管的损坏，所以在实际电路中通常使用电容滤波电路和RC滤波电路，在一些要求较高的电路中，还使用有源滤波电路2.怎么分析电容滤波电路（1）电容滤波电路如图5-75所示。
图中T为电源变压器，VD1``~VD4为整流二极管，C为滤波电容器，R1为负载电阻。
2）电容滤波电路时利用电容器的充分电原理工作，其工作过程可用图5-76示意图进行说明。
U0为整流电路输出的脉动电压，UC为滤波电路输出电压（即滤波电容C上电压）①在t0时刻，Uc=0。
t0~t1时刻，随着整流输出脉动电压U0的上升，U0>Uc，整流二极管导通，Uo向滤波电容C 充电，使C上电压Uc迅速上升，充电电流为ic:同时，U0向负载电阻供电，供电电流为iR,如图5-76 (a)所示②到t1时刻，C上电压UC=U0。
，充电停止。
t1~t2时刻。
U0处于下降和下一周期的上升阶段，但因为U0③t2~t3时刻，U0上升再次达到U0>Uc；整流二极管导通，U0又开始向c充电，补充C 上己放掉的电荷。
④t3~t4时刻，U0又处于U0(3)从波形图可见，在起始的若干周期内，虽然滤波电容C 时而充电、时而放电，但其电压Uc的总趋势是上升的。
经过若干周期以后，电路达到稳定状态，每个周期C的充放电情况都相同，即C上充电得到的电荷刚好补充了上一次放电放掉的电荷。
正是通过电容器C的充放电，使得输出电压Uc保持基本恒定，成为波动较小的直流电。
滤波电容C 的容重越大，滤波效果相对就越好。
(4)电容滤波电路虽然很简单，但是滤波效果不是很理想，输出电压中仍有交流分量，因此实际电路中使用较多的是RC 滤波电路。
四种常见的滤波电路分析技巧滤波电路是用来滤除信号中的高频噪声或低频杂波的电路。
常见的滤波电路有四种类型，分别是低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
在设计和分析滤波电路时，可以采用以下四种常见的技巧。
1.输入输出电压增益分析：这种技巧用于分析滤波器的增益特性，即输入和输出的电压之间的比值。
对于低通滤波器，可以使用截止频率来度量其性能，即频率响应在低于截止频率时有较高的增益。
类似地，高通滤波器可以使用通带截止频率来度量。
带通滤波器和带阻滤波器可以使用中心频率、通带宽度和阻带宽度等参数来描述其性能。
2.相位特性分析：除了增益特性，滤波电路的相位特性也很重要。
相位特性描述了输入信号和输出信号之间的相对时间关系。
在滤波电路设计中，通常需要保持信号的相位不变或者引入可控的相移。
因此，分析滤波电路的相位特性可以帮助设计者选择合适的电路结构和参数。
3.频率响应分析：频率响应是指滤波器对不同频率信号的响应程度。
通过分析滤波器的频率响应，可以得到滤波器在不同频率下的增益和相位响应情况。
这种分析方法可以帮助设计者了解滤波器的频率选择特性，并作出适当的调整和优化。
4.器件选择和参数调整：在设计滤波电路时，选择合适的电子器件和调整合适的电路参数是非常重要的。
不同的滤波器类型和应用需要不同的器件和参数选择。
例如，需要考虑滤波器的截止频率、通带宽度、阻带宽度、器件的可用范围等因素。
通过合理选择和调整这些参数，可以获得性能良好的滤波器。
总结起来，分析滤波电路的常见技巧包括输入输出电压增益分析、相位特性分析、频率响应分析以及器件选择和参数调整。
这些技巧可以帮助设计者更好地理解和优化滤波器的性能，从而满足不同应用的需求。
电容滤波电路、电感滤波电路原理分析整流电路的输出电压不是纯粹的直流，从示波器观察整流电路的输出，与直流相差很大，波形中含有较大的脉，称为纹波。
为获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能作用的电抗性元件（如电容、电感）组成的滤波电路整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。
常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。
无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。
有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。
直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。
脉动系数(S)=输出电压交流分量的基波最大值／输出电压的直流分量半波整流输出电压的脉动系数为S=1．57，全波整流和桥式整流的输出电压的脉动系数S≈O．67。
对于全波和桥式整流电路采用C型滤波电路后，其脉动系数S=1／(4(RLC／T-1)。
(T为整流输出的直流脉动电压的周期。
)电阻滤波电路RC-π型滤波电路，实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。
如图1(B)RC滤波电路。
若用S 表示C1两端电压的脉动系数，则输出电压两端的脉动系数S=(1/ωC2R)S。
由分析可知，电阻R的作用是将残余的纹波电压降落在电阻两端，最后由C2再旁路掉。
在ω值一定的情况下，R愈大，C2愈大，则脉动系数愈小，也就是滤波效果就越好。
而R值增大时，电阻上的直流压降会增大，这样就增大了直流电源的内部损耗；若增大C2的电容量，又会增大电容器的体积和重量，实现起来也不现实。
这种电路一般用于负载电流比较小的场合.电感滤波电路根据电抗性元件对交、直流阻抗的不同，由电容C及电感L所组成的滤波电路的基本形式如图1所示。
因为电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以C并联在负载两端。
电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L应与负载串联。
（A）电容滤波（B） C-R-C或RC-π型电阻滤波脉动系数S=(1/ωC2R')S'（C） L-C电感滤波（D）π型滤波或叫C-L-C 滤波图1 无源滤波电路的基本形式并联的电容器C在输入电压升高时，给电容器充电，可把部分能量存储在电容器中。
四种常见滤波电路，一网打尽有源滤波电路为了提高滤波效果，解决π型RC滤波电路中交、直流分量对R的要求相互矛盾的问题，在RC电路中增加了有源器件-晶体管，形成了RC有源滤波电路。
常见的RC有源滤波电路如图Z0716所示。
它实质上是由C1、Rb、C2组成的π型RC滤波电路与晶体管T组成的射极输出器联接而成的电路。
该电路的优点是：1．滤波电阻Rb 接于晶体管的基极回路，兼作偏置电阻，由于流过Rb 的电流入很小，为输出电流Ie的1／（1＋β），故Rb可取较大的值（一般为几十k Ω），既使纹波得以较大的降落，又不使直流损失太大。
2．滤波电容C2接于晶体管的基极回路，便可以选取较小的电容，达到较大电容的滤波效果，也减小了电容的体积，便于小型化。
如图中接于基极的电容C2 折合到发射极回路就相当于（1＋β）C2的电容的滤波效果（因 ie = （1+ β）ib之故）。
3．由于负载凡接于晶体管的射极，故 RL上的直流输出电压UE≈UB，即基本上同RC无源滤波输出直流电压相等。
这种滤波电路滤波特性较好，广泛地用于一些小型电子设备之中。
复式滤波电路复式滤波电路常用的有LCГ型、LCπ型和RCπ型3种形式，如图Z0715所示。
它们的电路组成原则是，把对交流阻抗大的元件（如电感、电阻）与负载串联，以降落较大的纹波电压，而把对交流阻抗小的元件（如电容）与负载并联，以旁路较大的纹波电流。
其滤波原理与电容、电感滤波类似，这里仅介绍RCπ型滤波。
图Z0715（c）为RCπ型滤波电路，它实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。
其滤波原理可以这样解释：经过电容C1滤波之后，C1两端的电压包含一个直流分量与交流分量，作为RC2滤波的输入电压。
对直流分量而言，C2 可视为开路，RL上的输出直流电压为：对于交流分量而言，其输出交流电压为：由式可见，R愈小，输出的直流分量愈大；由式可见，RC2愈大，输出的交流分量愈小。
滤波效果愈好。
滤波器电路的设计和分析无论是在电子设备还是通信系统中，滤波器电路都是至关重要的组成部分。
它们能够滤除不需要的信号，并保留感兴趣的频率范围内的信号。
在本文中，我们将探讨滤波器电路的设计和分析方法，以及其在实际应用中的重要性。
一、滤波器电路的种类滤波器电路可以根据其频率响应特性进行分类，常见的类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
不同类型的滤波器电路对不同频率范围内的信号起到特定的作用，因此在设计和分析滤波器电路时，我们需要根据具体需求选择正确的类型。
二、滤波器电路的设计方法1. 确定滤波器类型：根据需要滤除或保留的信号频率范围，选择适当的滤波器类型。
2. 计算频率特性参数：根据滤波器的阶数和截止频率，计算出所需的参数，如截止频率、通带增益等。
3. 选择合适的元件数值：根据计算得到的频率特性参数，选择合适的电容、电感和电阻数值来搭建滤波器电路。
4. 搭建电路并测试：根据所选的滤波器类型和元件数值，搭建滤波器电路并进行测试。
根据测试结果进行调整和优化。
三、滤波器电路的性能分析在设计滤波器电路之后，我们需要对其性能进行分析，以确保其满足设计要求。
1. 频率响应分析：通过输入不同频率的信号，观察输出信号的增益变化情况。
通过绘制频率响应曲线，可以直观地了解滤波器对不同频率的信号的滤波效果。
2. 相位响应分析：滤波器电路会引入一定的相位延迟，需要通过相位响应分析来评估相位延迟对信号的影响。
尤其在通信系统等需要信号同步的应用中，相位响应分析尤为重要。
3. 稳定性分析：滤波器电路的稳定性指的是对于输入信号的幅度和相位变化是否产生不稳定的输出。
通过评估滤波器的稳定性，可以确保其在实际应用中的可靠性和准确性。
四、滤波器电路的实际应用滤波器电路在各个领域中都有广泛的应用。
例如，在音频处理中，我们可以使用低通滤波器来滤除高频噪声，以获得更清晰的音频信号。
在通信系统中，带通滤波器常用于频率选择性衰减或增强特定频带的信号。
关于整流滤波电路的总结和理解（配图）
220V交流电进过整流前后的对比图：，
图1
加滤波电容之后的波形图（输出短路、负载电阻无穷大、电容为100uF）：
图中绿色线为滤波之后的电压输出，基本为直流，波纹很小！（输入电压为220V，输出的直流电压为311V左右，为输入电压的1.414倍）
当负载电阻为400、滤波电容为100uF时的输出波形图：
明显可以看的到波纹很明显（输入电压为220V，此时的输出电压为277V左右，为输入电
压的1.2倍左右）
当负载电阻为100，电容仍为100uF时：
可以看出波纹更加明显（输出的电压为200左右）注：具体的电压和波纹计算公式见笔记和参考模电书
所选的测试电路：。
整流滤波电路实验报告实验报告：整流滤波电路一、实验目的：1.了解整流电路的基本工作原理；2.学会使用二极管进行整流；3.掌握使用电容进行滤波的方法；4.通过实验验证整流滤波电路的稳压性能。
二、实验器材：1.示波器；2.变压器；3.整流二极管；4.定压二极管；5.电阻；6.电容；7.电源；8.连接线。
三、实验原理：四、实验步骤：1.将变压器的输入端接入交流电源，输出端接入整流滤波电路。
2.将输入端连接示波器的通道1，来观察输入信号的波形。
3.将输出端连接示波器的通道2，来观察输出信号的波形。
4.通过观察示波器的波形，调整变压器输出电压，使输入信号的幅值适中，便于实验观察。
5.测量输出电压的峰值和平均值，并记录数据。
6.改变电容的容值，重新测量输出电压的峰值和平均值，并记录数据。
7.分析结果，并与理论值进行比较。
五、实验结果：1.经过整流二极管的作用，输入信号的负半周被截取，只留下正半周的波形图。
2.经过电容滤波后，输出信号的波形图变得更加平滑。
3.随着电容容值的增加，输出信号的峰值减小，但平均值增加。
六、实验分析：1.通过整流二极管，实现了将交流信号转化为直流信号的功能。
2.通过电容滤波，进一步去除输出信号中的波动部分，使其更趋于稳定。
3.电容的容值决定了对输出信号的滤波效果，较大的电容可以过滤更多的高频波动。
4.输出信号的峰值与电容的容值呈反比关系，平均值则与电容的容值成正比关系。
七、实验总结：整流滤波电路是一种常见的电路，能够将交流信号转化为直流信号，并通过电容滤波使其更加平稳。
本次实验通过实际搭建整流滤波电路并观察波形，验证了其基本工作原理。
同时，通过测量输出信号的数据，分析了电容容值对输出信号的影响。
实验过程中，需要严格控制实验条件，确保实验结果的准确性。
通过本次实验，我对整流滤波电路的原理和使用方法有了更深入的理解，为今后的学习和实践奠定了基础。
滤波电路基本原理(2009-08-15 12:55:44)转载▼分类：电工电子基地标签：教育整流电路的输出电压不是纯粹的直流，从示波器观察整流电路的输出，与直流相差很大，波形中含有较大的脉动成分，称为纹波。
为获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能作用的电抗性元件（如电容、电感）组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。
常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。
无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。
有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。
直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。
脉动系数(S)=输出电压交流分量的基波最大值／输出电压的直流分量半波整流输出电压的脉动系数为S=1．57，全波整流和桥式整流的输出电压的脉动系数S≈O．67。
对于全波和桥式整流电路采用C型滤波电路后，其脉动系数S=1／(4(RLC／T-1)。
(T为整流输出的直流脉动电压的周期。
)电阻滤波电路RC-π型滤波电路，实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。
如图1(B)RC滤波电路。
若用S表示C1两端电压的脉动系数，则输出电压两端的脉动系数S=(1/ωC2R)S。
由分析可知，电阻R的作用是将残余的纹波电压降落在电阻两端，最后由C2再旁路掉。
在ω值一定的情况下，R愈大，C2愈大，则脉动系数愈小，也就是滤波效果就越好。
而R值增大时，电阻上的直流压降会增大，这样就增大了直流电源的内部损耗；若增大C2的电容量，又会增大电容器的体积和重量，实现起来也不现实。
这种电路一般用于负载电流比较小的场合.电感滤波电路根据电抗性元件对交、直流阻抗的不同，由电容C及电感L所组成的滤波电路的基本形式如图1所示。
因为电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以C并联在负载两端。
电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L应与负载串联。
（A）电容滤波（B）C-R-C或RC-π型电阻滤波脉动系数S=(1/ωC2R')S'（C）L-C电感滤波（D）π型滤波或叫C-L-C滤波图1 无源滤波电路的基本形式并联的电容器C在输入电压升高时，给电容器充电，可把部分能量存储在电容器中。
而当输入电压降低时，电容两端电压以指数规律放电，就可以把存储的能量释放出来。
经过滤波电路向负载放电，负载上得到的输出电压就比较平滑，起到了平波作用。
若采用电感滤波，当输入电压增高时，与负载串联的电感L中的电流增加，因此电感L将存储部分磁场能量，当电流减小时，又将能量释放出来，使负载电流变得平滑，因此，电感L也有平波作用。
利用储能元件电感器L的电流不能突变的特点，在整流电路的负载回路中串联一个电感，使输出电流波形较为平滑。
因为电感对直流的阻抗小，交流的阻抗大，因此能够得到较好的滤波效果而直流损失小。
电感滤波缺点是体积大,成本高.桥式整流电感滤波电路如图2所示。
电感滤波的波形图如图2所示。
根据电感的特点，当输出电流发生变化时，L中将感应出一个反电势，使整流管的导电角增大，其方向将阻止电流发生变化。
图2电感滤波电路在桥式整流电路中，当u2正半周时，D1、D3导电，电感中的电流将滞后u2不到90°。
当u2超过90°后开始下降，电感上的反电势有助于D1、D3继续导电。
当u2处于负半周时，D2、D4导电，变压器副边电压全部加到D1、D3两端，致使D1、D3反偏而截止，此时，电感中的电流将经由D2、D4提供。
由于桥式电路的对称性和电感中电流的连续性，四个二极管D1、D3；D2、D4的导电角θ都是180°，这一点与电容滤波电路不同。
图3电感滤波电路波形图已知桥式整流电路二极管的导通角是180°，整流输出电压是半个半个正弦波，其平均值约为。
电感滤波电路，二极管的导通角也是180°，当忽略电感器L的电阻时，负载上输出的电压平均值也是。
如果考虑滤波电感的直流电阻R，则电感滤波电路输出的电压平均值为要注意电感滤波电路的电流必须要足够大，即RL不能太大，应满足wL>>RL，此时IO（AV）可用下式计算由于电感的直流电阻小，交流阻抗很大，因此直流分量经过电感后的损失很小，但是对于交流分量，在wL和上分压后，很大一部分交流分量降落在电感上，因而降低了输出电压中的脉动成分。
电感L愈大，RL愈小，则滤波效果愈好，所以电感滤波适用于负载电流比较大且变化比较大的场合。
采用电感滤波以后，延长了整流管的导电角，从而避免了过大的冲击电流。
电容滤波原理详解1．空载时的情况当电路采用电容滤波，输出端空载，如图4(a)所示，设初始时电容电压uC为零。
接入电源后，当u2在正半周时，通过D1、D3向电容器C充电；当在u2的负半周时，通过D2、D4向电容器C充电，充电时间常数为（a）电路图（b）波形图图4 空载时桥式整流电容滤波电路式中包括变压器副边绕组的直流电阻和二极管的正向导通电阻。
由于一般很小，电容器很快就充到交流电压u2的最大值，如波形图2（b）的时刻。
此后，u2开始下降，由于电路输出端没接负载，电容器没有放电回路，所以电容电压值uC不变，此时，uC＞u2，二极管两端承受反向电压，处于截止状态，电路的输出电压，电路输出维持一个恒定值。
实际上电路总要带一定的负载，有负载的情况如下。
2．带载时的情况图5给出了电容滤波电路在带电阻负载后的工作情况。
接通交流电源后，二极管导通，整流电源同时向电容充电和向负载提供电流,输出电压的波形是正弦形。
在时刻，即达到u2 90°峰值时，u2开始以正弦规律下降，此时二极管是否关断，取决于二极管承受的是正向电压还是反向电压。
先设达到90°后，二极管关断，那么只有滤波电容以指数规律向负载放电，从而维持一定的负载电流。
但是90°后指数规律下降的速率快，而正弦波下降的速率小，所以超过90°以后有一段时间二极管仍然承受正向电压，二极管导通。
随着u2的下降，正弦波的下降速率越来越快，uC 的下降速率越来越慢。
所以在超过90°后的某一点，例如图5(b)中的t2时刻，二极管开始承受反向电压，二极管关断。
此后只有电容器C向负载以指数规律放电的形式提供电流，直至下一个半周的正弦波来到，u2再次超过uC，如图5(b)中的t3时刻，二极管重又导电。
以上过程电容器的放电时间常数为电容滤波一般负载电流较小，可以满足td较大的条件，所以输出电压波形的放电段比较平缓，纹波较小，输出脉动系数S小，输出平均电压UO(AV)大，具有较好的滤波特性。
（a）电路图（b）波形图图5带载时桥式整流滤波电路以上滤波电路都有一个共性,那就是需要很大的电容容量才能满足要求,这样一来大容量电容在加电瞬间很有很大的短路电流,这个电流对整流二极管,变压器冲击很大,所以现在一般的做法是在整流前加一的功率型NTC热敏电阻来维持平衡,因NTC热敏电阻在常温下电阻很大,加电后随着温度升高，电阻阻值迅速减小,这个电路叫软起动电路。
这种电路缺点是：断电后，在热时间常数内，NTC热敏电阻没有恢复到零功率电阻值，所以不宜频繁的开启。
为什么整流后加上滤波电容在不带负载时电压为何升高？这是因为加上滤波测得的电压是含有脉动成分的峰值电压，加上负载后就是平均值，计算：峰值电压=1.414×理论输出电压有源滤波-电子电路滤波电阻滤波本身有很多矛盾,电感滤波成本又高,故一般线路常采用有源滤波电路,电路如图6。
它是由C1、R、C2组成的π型RC滤波电路与有源器件晶体管T组成的射极输出器连接而成的电路。
由图6可知，流过R的电流IR=IE／(1+β)=IRL／(1+β)。
流过电阻R的电流仅为负载电流的1/(1+β)．所以可以采用较大的R，与C2配合以获得较好的滤波效果，以使C2两端的电压的脉动成分减小，输出电压和C2两端的电压基本相等，因此输出电压的脉动成分也得到了削减。
从RL负载电阻两端看，基极回路的滤波元件R、C2折合到射极回路，相当于R减小了(1+β)倍，而C2增大了(1+β)倍。
这样所需的电容C2只是一般RCπ型滤波器所需电容的1／β，比如晶体管的直流放大系数β=50，如果用一般RCπ型滤波器所需电容容量为1000μF，如采用电子滤波器，那么电容只需要20μF就满足要求了。
采用此电路可以选择较大的电阻和较小的电容而达到同样的滤波效果，因此被广泛地用于一些小型电子设备的电源之中。
电容自谐振频率表2009-02-02 16:13根据LC电路串联谐振的原理，谐振点不仅与电感有关，还与电容值有关，电容越大，谐振点越低。
许多人认为电容器的容值越大，滤波效果越好，这是一种误解。
电容越大对低频干扰的旁路效果虽然好，但是由于电容在较低的频率发生了谐振，阻抗开始随频率的升高而增加，因此对高频噪声的旁路效果变差。
表1是不同容量瓷片电容器的自谐振频率，电容的引线长度是1.6mm（你使用的电容的引线有这么短吗？）。
表1电容值自谐振频率（MHz）电容值自谐振频率（MHz）1m F 1.7 820 pF 38.5 0.1m F 4 680 pF 42.5 0.01mF12.6 560 pF 45 3300pF19.3 470 pF 49 1800pF25.5 390 pF 54 1100pF33 330 pF 60。
