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有源滤波和无源滤波的原理?

电路 2024-08-22 07:00

一、有源滤波和无源滤波的原理?

有源滤波是通过一系列的放大器对信号进行选择性的放大和衰减,

无源滤波可以看作是电路对某些频段的信号短路,因而消减掉了.

二、无源滤波器原理?

无源滤波器组成为电容串电抗。 根据系统的谐波状况,比如存在5次谐波,此时谐波频率为250Hz。 此时无源滤波器的电容和电抗通过匹配,在250Hz的频率下,两者发生谐振,由于串联时谐振两者的总阻抗为0,也就是通常所说的低阻抗回路,此时5次谐波将全部流入无源滤波器内以达到滤波的效果。

由于工艺的原因,一般来说无源滤波器做到245-250hz左右,此时滤波效果大概可以达到80%以上。

三、什么叫有源滤波电路什么叫无源滤波分别是怎样定义的?

无源滤波电路:若滤波电路仅由无源元件(电阻、电容、电感)组成。

有源滤波电路:若滤波电路不仅由无源元件,还由有源元件(双极型管、单极型管、集成运放)组成。

有源电路说白点就是元件必须有工作电源支持。无源电路中的器件不需要工作电源支持。

这里可理解源就是电源。

无源电路中的信号如果没有外部信号补充最后将衰减为零,有源元件定义为可以给外部电路提供大于零的平均功率的元件,而且该平均功率可以持续无限长的时间;反之,则是无源元件。 这时候可理解源就是有源元件提供的信号源。

四、高阶无源滤波器是如何设计出来的呢?

36阶还是无源你认真的???理论上确实可以做,但不具有可实现性,也没有价值。工程上模拟滤波器做到9阶都不常见了。如果是FIR数字滤波器,那个tape跟模拟滤波器或者IIR数字滤波器的order是有很大区别的,36-tape和36-order的性能完全不是一个数量级的。

滤波器阶数高确实能提高带外抑制能力,过渡带也能更陡峭,可问题是你的噪声底在哪里?需要这么大衰减么?你的PCB设计能保证足够的隔离度以匹配这么大的滤波器衰减?你的元件性能是否足够支撑这么高性能的滤波器?你的系统对过渡带真的就有这么严苛的要求?如果真有这么高要求,请交给数字滤波器。

滤波器设计有很多专门的书讲,软件的话Filter Solution,MATLAB的fdatool等,也有不少在线的工具其他答主也有说到了。

另外呢非常不建议去看电子设计竞赛的论文,我也是参过塞的,比赛那个论文怎么水怎么吹牛还是明白的。

滤波器设计无非就是关注通带特性和阻带特性,这都是根据你的系统来定的,满足系统需求的情况下滤波器越简单越好,如果你的系统需求要一个9阶以上的模拟滤波器,那二话不说先复盘一下系统设计是否合理。

五、有源滤波和无源滤波有什么区别?

有源滤波与无源滤波区别: 1、无源滤波器,又称LC滤波器,是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路,可滤除某一次或多次谐波,最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联;有源滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。

2、无源滤波器具有结构简单、成本低廉、运行可靠性较高、运行费用较低。可动态滤除各次谐波,对系统内的谐波能够完全吸收;不会产生谐振。通带内的信号不仅没有能量损耗, 而且还可以放大,负载效应不明显,多级相联时相互影响很小,利用级联的简单方法很容易构成高阶滤波器,并且滤波器的体积小、重量轻、不需要磁屏蔽。3、由于无源滤波的具有大容量低价位的优点,钢铁行业的滤波都采用无源滤波,目前国内滤波市场(电力谐波治理市场)上主要以无源滤波为主。通带范围受有源器件的带宽限制,需要直流电源供电,可靠性不如无源滤波器高,在高压、高频、大功率的场合不适用。

六、有源滤波与无源滤波有什么区别?

主要区别在于它们的滤波原理、滤波效果、应用场景和优缺点等方面。

1、滤波原理:

无源滤波器:无源滤波器是通过电感和电容的组合构成,利用电感和电容的频率特性,在一定的频率范围内对特定频率进行滤波。

有源滤波器:有源滤波器是通过运算放大器、电子开关和电容器等元件构成的,通过检测电路检测出信号中的谐波成分,然后通过反向电路将这些谐波成分消除,从而实现滤波。

2、滤波效果:

无源滤波器:无源滤波器的滤波效果主要受到电感和电容的影响,对于特定的滤波频率,需要调整电感和电容的值来实现较好的滤波效果。由于无源滤波器的滤波效果是固定的,无法进行实时调整,因此对于负载变化较大的情况,滤波效果可能会受到影响。

有源滤波器:有源滤波器的滤波效果可以受到控制电路的调整,能够实现实时响应和动态调整,因此对于负载变化较大的情况也能够应对。同时,由于有源滤波器使用电子元件进行滤波,因此可以实现较高的滤波精度和较宽的滤波范围。

3、应用场景:

无源滤波器:无源滤波器通常用于电流较大的电路中,如电力传输、配电系统等。由于其结构简单、成本较低、可靠性较高,因此在一些对滤波效果要求不高的应用场景中得到广泛应用。

有源滤波器:有源滤波器通常用于电流较小、对滤波效果要求较高的电路中,如电子设备、医疗设备、通信设备等。由于其能够实现实时响应和动态调整,因此在一些对滤波效果要求较高的应用场景中得到广泛应用。

4、优缺点:

无源滤波器的优点在于结构简单、成本较低、可靠性较高,同时对于一些对滤波效果要求不高的应用场景可以满足需求。但是其缺点在于无法实现实时响应和动态调整,对于负载变化较大的情况难以应对。

有源滤波器的优点在于能够实现实时响应和动态调整,适用于对滤波效果要求较高的应用场景。同时,由于其使用电子元件进行滤波,可以实现较高的滤波精度和较宽的滤波范围。但是其缺点在于结构复杂、成本较高、可靠性较低。

综上所述,无源滤波器和有源滤波器各有其优缺点和适用场景。在实际应用中,需要根据具体需求和实际情况选择合适的滤波器类型。

七、音频滤波用有源滤波好还是无源滤波好,有源滤波电路怎样搭建,经常说的程控滤波程序控制什么?

就音质而言当然是无源滤波最好(有源会增大失真与降低信噪比)。

但无源的元件体积很大,而且高阶就更复杂。

八、无源音调电路原理?

无源音调电路的原理是采用两个电位器和一些很容易获得的标准元件便可实现普通音调控制,电路阻抗适合低电平晶体管或运算放大器电路。

音调控制就是人为地改变信号里高、低频的成分,这个控制过程其实并没有改变节目里各种声音的音调(频率),所谓“音调控制”只是个习惯叫法,实际上是“高、低音成分调节”或“音色调节”。一个良好的音调控制电路,要有足够的高、低音调节范围,但又同时要求高、低音从最强到最弱的整个调节过程里。

九、有源低通滤波与无源低通滤波哪个?

有源滤波更好

(1)无源滤波器的优点有:

①50%~80%谐波被滤除;

②价格相对便宜;

③选型和操作相对简单;

④国内可提供产品或方案的厂家众多。

(2)有源滤波器的优点有:

①97%以上谐波被滤除;

②有源滤波器能同时滤除2—50次谐波中多种不同谐波;

③可滤除相线和中性线谐波(单相节能灯,电子整流器);

④根据设定目标功率因数产生无功电流,实现无级补偿(无浪涌);

⑤有源滤波器通过设定,可用于改善三相不平衡;

⑥不会形成新的谐振;

⑦有源滤波器不会过载,易于扩展;

⑧投切精度高,可随意补偿任何形式的无功(感性、容性)。

(3)无源滤波器的缺点有:

①需要为每一种谐波单独配置一套调谐滤波器;

②滤除多次谐波,需更多安装空间;

③易因过载而退出运行;

④无法扩展;

⑤滤波效率低,且受电网参数的影响;

⑥如果形成新的谐振,将带来严重后果;

⑦总是伴随产生无功补偿(不适合功率因数高,但谐波分量大的交流变频负荷)。

(4)有源滤波器的缺点有:

①有源滤波器成本相对较高;

②建设、调试均需专人操作。

十、什么是无源串联滤波器?

无源滤波器,又称LC滤波器,是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路,可滤除某一次或多次谐波,最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联,可对主要次谐波(3、5、7)构成低阻抗旁路;单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。

串联滤波器对于谐振点频率的电流具有极低的阻抗,对于偏离谐振点频率的电流,则阻抗增大,偏离的越多,阻抗越大。对于比谐振点频率高的电流成分,电感的阻抗为主,对于比谐振点频率低的电流成分,电容的阻抗为主。由于谐波成分通常比基波频率高,因此滤除谐波的工作主要由电感完成,电容的作用是抵消电感对工频基波的阻抗。