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干货| 带你秒懂滤波

fcsde-sh 来源:未知 2023-09-08 19:45 次阅读

前言

生活中有各种频率的信号,如果像漏筛一样过滤不必要的,保留需要的,在电子学中称为滤波

为什么要滤波?

比如如果要录制声音的时候,声音往往是伴随着噪音的,如何能去除噪音呢?

wKgaomT7CmqACcc7AACOORRW3fg538.jpg

这时候就需要有滤波器来滤除不必要的噪音

如何滤波?

根据电容隔直通交的特性,便可搭建一个滤波电路

wKgaomT7CmqACLH0AACXgafWy8c750.jpg

高通滤波器只有频率高的信号才能通过

wKgaomT7CmqAc-hYAABZN9ar0gs257.jpg

这里提到了增益输出和输入之比

假如增益为70%,输入为 10V的交流电,输出就是 7V的交流电

wKgaomT7CmqASr41AACKtGpTjbY291.jpg

如图所示,为增益的幅频特性

wKgaomT7CmqAZ578AACE45IUDaY180.jpg

可以看出,频率越低,增益就越小,反之亦然

当增益为1时,输入等于输出

wKgaomT7CmuAYJS2AAChqdpaGs4901.jpg

容抗的计算公式如下

wKgaomT7CmuAcHS1AABG6EAOJQM932.jpg

显然当频率为0时,容抗无穷大,反之亦然

只要频率高,容抗就低,容抗低,信号就可以通过(这就是高通滤波器

wKgaomT7CmuAML9dAABrCALMB2A561.jpg

也可以用用阻抗的方式来理解

wKgaomT7CmuAKhzuAAB0VrnXLXI286.jpg

假如把这个电容看成10欧的电阻,下面的电阻也是10欧,那根据分压原理可以列出图中的公式,可以求出当前分压为5V,只要电阻变小(也就是阻抗变小),分压就大

总结

wKgaomT7CmuAZmU4AACBcAzXrOQ497.jpg

根据容抗的公式可以推出

容抗的大小取决于频率和电容量

根据串联分压公式可以推出

此时的分压大小取决于容抗的大小

所以此电路能否导通,主要取决于频率的大小

拓展

信号的导通取决频率的小大,又可以细分为高通滤波低通滤波带通滤波

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