频段停止过滤器

在上一个教程中,我们已经见过带通滤波器,一个允许信号的一定频带的电路。在本教程中,我们将学习频带停止过滤器,一个具有频带通滤波器的精确相反功能的过滤器。

频带通过或带抑制过滤器停止或衰减频带,而在此范围之外的频率通过。减振频率范围称为停止频带。

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介绍

带停止滤波器通过具有平行连接而不是级联连接的低通和高通滤波器形成。名称本身表示它将停止特定的频段。由于它消除了频率,因此它也称为带消除滤波器或带抑制滤波器或陷波滤波器。

下图是带阻滤波器的框图。

图:高通和低通的平行连接

我们知道,与高通和低通滤波器不同,频带通过和带停止滤波器具有两个截止频率。它将通过上方,低于特定的频率范围,其切断频率根据电路设计中使用的组件的值来预先确定。

这两个截止频率之间的任何频率都衰减。它有两个通带和一个停车带。带通滤波器的理想特性如下所示。

图 - 带通滤波器的理想特性

在哪里FL.表示低通滤波器的切断频率。

FH是高通滤波器的截止频率。

中心频率fc =√(fL.X F.H

带停止滤波器的特性与带通滤波器特性完全相反。

当输入信号给定时,低频通过带阻电路中的低通滤波器,高频通过电路中的高通滤波器。

频带停止滤波器图像1

在实践中,由于高通和低通滤波器中的电容器切换机构,输出特性与理想过滤器中的输出特性不相同。通带增益必须等于低通滤波器和高通滤波器。频带停止滤波器的频率响应如下所示,绿线表示下面图中的实际响应。

图 - 带停止滤波器的理想实用特性

使用R,L和C带停止滤波器电路

具有无源元件的简单频带停止滤波器电路如下所示。

图:使用R,L和C的带停止滤波器电路

输出跨越串联连接的电感器和电容。我们知道,对于输入中的不同频率,电路的表现为打开或短路。

在低频时,电容器用作开路,电感器起到短路。在高频时,电感器类似于开路,电容器类似于短路。

因此,通过此,我们可以说,在低频率和高频时,电路就像开路一样,因为电感器和电容器串联连接。通过此,还可以清楚的是,在中频时,电路就像短路一样。因此,不允许中频通过电路。

过滤器作为短路的中频范围取决于下截止频率的值和上截止频率。该较低和上截止频率值取决于组件值。

这些分量值由根据设计的电路的传递函数确定。传输函数只不过是输出与输入的比率。

角频率ω = 2πf

陷波滤波器(窄带停止滤波器)

图双T带停止滤波器

上述电路显示了双重的“T”网络。该电路为我们提供了一个陷波滤波器。陷波滤波器只不过是窄带停止滤波器。带停止响应的特征形状使滤波器作为凹口滤波器。

应用该凹口滤波器以消除单个频率。由于它由两个'T'形网络组成,因此它被称为双T网络。在中心频率f处发生最大消除C= 1 /(2πrc)。

为了在陷波器情况下消除频率的具体值,电路设计中选择的电容必须小于或等于1µF。利用中心频率方程,可以计算出电阻器的值。

利用这种陷波电路,可以消除50或60赫兹的单频。

具有非反相配置中的有源组件OP-AMP的二阶陷波滤波器如下给出。

图:使用OP-AMP的二阶陷波滤波器

获得增益可以计算为

质量因子q = 1/2 x(2 - a最大限度

如果质量因子值高,那么陷波器的宽度就窄。

带阻滤波器的频率响应

通过采用频率和增益,如下获得止动槽的频率响应。

图 - 带停止滤波器的频率响应

带宽跨越较低和更高的截止频率。根据理想过滤器,通信带必须具有AMAX的增益,并且止动频带必须具有零增益。在实践中,将有一些过渡区域。我们可以按如下方式测量通行带纹波和停止频段涟漪

Pass Band Ripple = - 20日志10.(1-Δp)db

停止频段Ripple = - 20日志10.(Δs)db

在哪里

ΔP.=通带滤波器的幅度响应。

ΔS=止动带滤波器的幅度响应。

带阻滤波器的典型阻频带宽为1 ~ 20年。消除的最高频率是消除的最低频率的10到100倍。

陷波滤波器的理想响应

图:陷波滤波器的理想响应

频段停止过滤器示例

让我们考虑窄带陷波滤波器电路。我们知道陷波滤波器用于消除单频率。因此,让我们考虑消除120Hz的频率。电容值C =0.33μF。

通过使用中心频率fC= 1 /(2πrc)

r = 1 /(2πfCc)= 1 /(2πx120x 0.33 x 10-6)=4kΩ

因此,在顺序设计凹口滤波器以消除120Hz频率,我们必须采用每个具有4kΩ的两个并联电阻,每个电容器都与0.33μF并联。

频段停止过滤摘要

频带停止过滤器有两个通带和一个停止频段。该滤波器的特性与带通滤波器完全相反。它也称为带抑制滤波器带消除滤波器。它使用高通滤波器和并联连接的低通滤波器。低频频率为低通,而高频率给予高通滤波器。

通过连接电容和串联电感器的简单RLC电路形成带停止滤波器。在非常高且非常低的频率下,带停止滤波器电路的作用类似于开路电路,而在MID频率时,电路用作短路。

因此,电路仅衰减中频并允许所有其他频率。滤波器的较低和较高截止频率取决于滤波器设计。

具有窄带停止功能的频带停止滤波器称为陷波滤波器。它用于消除单个频率值。它由两个电阻器和两个连接在两个'T'形网络中的电容器形成。

因此,它被称为Twin'T'过滤器。过滤器的带宽仅为过滤器的停止频带。如果质量因子Q高,则缩小缺口响应的宽度。这些在通信电路中广泛优选。

带停止滤波器的应用

在不同的技术中,这些过滤器用于不同的品种。

  • 在电话技术中,这些过滤器用作电话线噪声减速器和DSL Internet服务。它将有助于消除对该线路的干扰,这将降低DSL性能。
  • 这些广泛用于电吉他放大器。实际上,这种电吉他在60 Hz频率下产生了“嗡嗡”。该滤波器用于减少该蜂扣,以放大吉他放大器产生的信号并制造最佳设备。这些也用于一些声学应用,如曼陀林,基础仪器放大器。
  • 在通信电子设备中,由于一些噪声(谐波),信号扭曲,这使得原始信号干扰导致输出中的错误的其他信号。因此,这些过滤器用于消除这些不需要的谐波。
  • 这些用于减少无线电的静态,这通常在我们的日常生活中使用。
  • 这些也用于光通信技术,在光纤的末端,可能存在一些干扰(虚拟)光的光,这使得光束中的失真。这些扭曲被带止挡滤波器消除。最好的例子是拉曼光谱。
  • 在图像和信号处理中,这些滤波器非常优选拒绝噪声。
  • 这些用于高质量的音频应用,如PA系统(公共地址系统)。
  • 这些也用于医疗领域应用,即,在EGC等生物医学仪器中用于去除线噪声。

3反应

  1. 嗨,我已经制作了bsf,如果我的朋友aske我为她的altra声音(萨诺术)使用它。你能告诉我我想在哪里附加它吗?
    谢谢

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