常用濾波器分為高通濾波器,低通濾波器,帶阻濾波器,帶通濾波器,而這四種濾波器就是我們常說(shuō)的有源濾波電路。
之前我們講過(guò)低通濾波的原理和運用,這一次我們一起來(lái)看下高通濾波器的原理。
高通濾波器:允許高頻信號通過(guò),將低頻信號衰減。我們可以看下圖中所示,當信號處于低頻段的時(shí)候我們的幅頻特性如下。
在分析高通濾波器的原理之前,我們先來(lái)分析一下微分電路。
對于微分電路,我們知道時(shí)間常數T是遠遠小于輸入信號的脈沖寬度(這里我們還是用矩形波分析)積分電路的時(shí)間常數是大于我們的輸入信號的脈沖寬度。
當我們的輸入信號沖出的瞬間,由于電容兩端電壓不能突變,這時(shí)候我們把電容看成短路,說(shuō)白了就是看成導線(xiàn),這時(shí)候脈沖全部加到R2上面,VR2的電壓最大。
但是對于微分電路,時(shí)間常數T是遠遠小于輸入信號的脈沖寬度,所以很快,當我們電容開(kāi)始充電,由于電容兩端的電壓不能馬上突變,所以電容還在充電。當電容充電滿(mǎn)之后,電容就成了開(kāi)路狀態(tài)(同時(shí)我們的Uout也是0),也就是斷開(kāi)了輸入,我們知道這時(shí)候輸入脈沖就會(huì )斷開(kāi)消失,而變成開(kāi)路的結果就是沒(méi)有電流流過(guò)R2,R2上面就沒(méi)有電壓,就是相當于輸入端接地。
我們可以看到電壓的輸入極性,左邊是正,右邊是負,那么這個(gè)時(shí)候VR2的電壓還是最大,只不過(guò)變成了最大的負電壓。這個(gè)時(shí)候開(kāi)始放電,同時(shí)電容兩端的電壓不能突變,那么這個(gè)時(shí)候,電壓VR2還是最大,然后快速放電(由于時(shí)間T很?。?,放完之后,等待下一次的脈沖過(guò)來(lái),同時(shí)我們的Uout還是0
如圖是我們的脈沖波形示意圖,我采用手工的形式繪制。
給大家總結一下,微分電路其實(shí)就是通過(guò),電容的不能突變的特性,讓我們的脈沖不斷產(chǎn)生尖波,從而求出輸入信號的突變成分,也就是通過(guò)改變電容和電阻阻值,來(lái)獲得某一頻率范圍下的信號,通過(guò)一系列的尖波突變,我們可以知道Uin輸入的大小不變。結論:微分電路無(wú)輸出
這個(gè)還是同相比例運算電路,我們看下我們的一階高通濾波器。
EM5013是一款LC無(wú)源150kHz高通濾波器,主要用于濾除150kHz以下的干擾信號,具有很強的帶外衰減和承受力,在EMI測量中,在需要濾除150kHz以下的騷擾信號情況下,可在接收機的前端增加150kHz高通濾波器,防止EMI接收機因為150kHz以下的騷擾信號而非線(xiàn)性失真,造成測量誤差。
同樣二階也是對于增加性能而增加的正反饋引入。