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高通滤波的原理和运用

2019年08月15日 21:08

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高通滤波的原理和运用

常用滤波器我们分为高通滤波器,低通滤波器,带阻滤波器,带通滤波器,而这四种滤波器就是我们常说的有源滤波电路。我们看下这个高通滤波器的原理。

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高通滤波器:允许高频信号通过,将低频信号衰减。我们可以看下图中所示,当信号处于低频段的时候我们的幅频特性如下。

好,那我们继续和之前低通滤波器的分析方法一样,我们来分析高通滤波器的原理,不过在此之前我们先来分析一下我们的微分电路。

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好,我们开始分析。

如图,对于微分电路,我们知道时间常数T是远远小于输入信号的脉冲宽度(这里我们还是用矩形波分析)积分电路的时间常数是大于我们的输入信号的脉冲宽

度。

当我们的输入信号冲出的瞬间,由于我们的电容两端电压不能突变,这时候我们把电容看成短路,说白了就是看成导线,这时候脉冲全部加到R2上面,VR2的电压最大,但是对于微分电路,我们知道时间常数T是远远小于输入信号的脉冲宽度,所以很快,当我们电容开始充电,由于我们的电容两端的电压不能马上突变,所以电容还在充电,这时候,电容充电满了,充满之后,电容就成了开路状态(同时我们的Uout也是0),也就是断开了输入,我们知道 这时候输入脉冲就会断开消失,而变成开路的结果就是没有电流流过R2,R2上面就没有电压.就是相当于输入端接地

我们可以看到电压的输入极性,左边是正右边是负,那么这个时候VR2的电压还是最大,只不过变成了最大的负电压。这个时候开始放电,放电的同时电容两端的电压不能突变,那么这个时候,电压VR2还是最大,然后快速放电(由于时间T很小),放完之后,等待下一次的脉冲过来,同时我们的Uout还是0

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如图是我们的脉冲波形示意图,我采用手工的形式绘制。

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我给大家总结一下,微分电路其实就是通过,电容的不能突变的特性,让我们的脉冲不断产生尖波,从而求出我们的输入信号的突变成分,也就是通过改变电容和电阻阻值,来获得某一频率范围下的信号,通过一系列的尖波突变,我们可以知道Uin输入的大小不变,结论:微分电路无输出

好,我们看下。这个还是同相比例运算电路,我们看下我们的一阶高通滤波器


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同样Aup=1+(Rf1/R3),f0=1/(2πR6C3)

同样二阶也是对于增加性能而增加的正反馈引入。

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