電子電路製作之濾波器設計

1.RC低通濾波器

低通濾波是一種過濾方式,規則為低頻信號能正常通過,而超過設定臨界值的高頻信號則被阻隔、減弱。常用的濾波電路有無源濾波和有源濾波兩大類。若濾波電路元件僅由無源元件(電阻、電容、電感)組成,則稱為無源濾波電路。無源濾波的主要形式有電容濾波、電感濾波和複式濾波(包括倒L型、LC濾波、LCπ型濾波和RCπ型濾波等)。若濾波電路不僅由無源元件,還由有源元件(集成運放)組成,則稱為有源濾波電路。

無源濾波電路較為簡單電路如圖一所示:

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圖一 RC無源低通濾波器

2.RC無源高通濾波器

高通濾波器是一種讓某一頻率以上的信號分量通過,而對該頻率以下的信號分量大大抑制的電容、電感與電阻等器件的組合裝置。按照所採用的器件不同分類有源高通濾波器、無源高通濾波器。其分類方式同低通濾波器。如圖二所示:

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圖二 RC無源高通濾波器

3.RLC帶阻濾波器

帶阻濾波器是指能通過大多數頻率分量、但將某些範圍的頻率分量衰減到極低水平的濾波器,與帶通濾波器的概念相對。帶阻濾波器一般分為腔體帶阻濾波器和LC帶阻濾波器。如圖三所示為RLC帶阻濾波器原理圖:帶阻濾波電路其實就是一個RLC串聯電路,取其電容與電感的電壓合當作輸出電壓。電容對直流電而言是一個斷路,在交流電中因其充放電性質才呈現出導通狀態,交流頻率越高其呈現的阻抗越小。電感對直流電而言是一個通路,在交流電中因法拉第定律會產生感應電壓,交流頻率越高其呈現的阻抗越大。

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圖三 RLC無源帶阻濾波器

4.RLC無源帶通濾波器

帶通濾波器是一個允許特定頻段的波通過同時屏蔽其他頻段的設備。比如RLC振盪迴路就是一個模擬帶通濾波器。如圖四所示為無源帶阻濾波器。

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圖四 RLC無源帶通濾波器


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