有源滤波器的设计一.实验目的1.熟悉ispPAC80可编程模拟器件的结构、功能。2.掌握可编程模拟器件设计有源滤波器的方法。3.学会使用PAC-Designer软件进行有源滤波器的设计。4.学会有源滤波器的幅频、相频特性曲线的测试方法。二.实验原理(一)设计原理滤波器是一种能使有用频率信号通过而同时抑制(或衰减)无用频率信号的电子电路或装置。在工程上,常用它来进行信号处理,数据传送或抑制干扰等。以往滤波器主要采用无源元件R、L、和C组成,目前一般用集成运放、R、C组成,常称为有源滤波器。在一个实际的电子系统中,有时输入信号往往受干扰等原因而含有一些不必要的成分,应当把它衰减到足够小的程度。而在另一些场合,有时我们需要的信号和别的信号混在一起,应当设法把我们需要的信号挑出来。要解决这些问题都需要采用有源滤波器。用在系统可编程模拟器件实现有源滤波器的设计非常方便。通常用三个运算放大器就可以实现双二阶型函数的电路。而双二阶型函数能实现所有的滤波器函数,如低通、高通、带通、带阻。双二阶函数的表达式如3-17-1所示,式中m=1或0,n=1或0。根据对频率范围的选择不同,可分为低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPF)与带阻等四种滤波器,它们的幅频特性。广东有源滤波器制造厂家
以LC或RC等器件组成的无源滤波器进行信号处理时,它们的滤波特性(尤其是RC组成的多阶滤波)往往不容易做的很好,且会产生衰减,如果配上放大器(运放、晶体管),利用放大、反馈等手段,可以取得比较理想的幅频响应,并且可抵消衰減甚至得到增益。例如可以做出平坦幅频响应的巴特沃斯滤波器、通带内等纹波的切比雪夫滤波器、阻带等纹波的反切比雪夫滤波器、通带阻带均有纹波具有窄过渡带的椭圆滤波器、时域平坦特性的贝塞尔滤波器等,而用无源RC滤波器时很难形成这些复杂滤波特性形态。辽宁apf有源滤波有源滤波器因无法解决的硬件问题,在大容量场合无法使用,优于无源滤波。
由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器,其功能是让一定频率范围内的信号通过,抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。可用在信息处理、数据传输、抑制干扰等方面,但因受运算放大器频带限制,这类滤波器主要用于低频范围。根据对频率范围的选择不同,可分为低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPF)与带阻(BEF)等四种滤波器,它们的幅频特性。具有理想幅频特性的滤波器是很难实现的,只能用实际的幅频特性去逼近理想的。一般来说,滤波器的幅频特性越好,其相频特性越差,反之亦然。滤波器的阶数越高,幅频特性衰减的速率越快,但RC网络的节数越多,元件参数计算越繁琐,电路调试越困难。任何高阶滤波器均可以用较低的二阶RC有源滤波器级联实现。
Butterworth滤波器–幅度响应xxx平坦;Q=0.7071对于二阶滤波器Legendre–Papoulis滤波器–在通带的某些平坦度(尽管仍然单调)之间进行权衡,导致陡峭的衰减Linkwitz–Riley滤波器–音频分频器应用的理想属性,上升时间快,没有过冲;Q=0.5(临界阻尼)Paynter或过渡Thompson-Butterworth或“折衷”滤波器–下降速度比Bessel快;二阶滤波器的Q=0.639贝塞尔滤波器–xxx平坦群延迟;对于二阶滤波器,Q=0.577。它提供了良好的线性相位。椭圆滤波器或Cauer滤波器–在通带的外部添加一个陷波(或“零”),与没有陷波的阶数和阻尼比的组合相比,该区域的斜率要大得多。输出类似于理想滤波器。
与无源滤波器相比,AFP具有高度可控性和快速响应性,能补偿各次谐波。
有源滤波装置是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子安装,经过运用有源滤波器可以提升通讯系统及配电系统的稳定性,延长通讯设备及电力设备的运用寿命,并且使配电系统更契合谐波环境的设计标准。1、滤除电流谐波选料讲究的有源滤波装置可以高效的滤除负荷电流中各次谐波,从而使得配电网清洁高效,满足对配电网谐波的要求。有源滤波装置真正做到自顺应补偿,可以自动辨认负荷全体变化及负荷谐波含量的变化而迅速补偿,快速响应负荷变化,完成完全补偿。2、改善系统不平衡状况有源滤波装置可完全消弭因谐波惹起的系统不均衡,在设备容量容许的状况下,可依据用户设定补偿系统基波负序和零序不均衡重量并过度补偿无功功率。在确保滤除谐波功用的基础上有效改善系统不均衡情况。3、抑制电网谐振有源滤波装置不会与电网发作谐振,而且在其容量答应范围内还可以高效抑制电网本身的谐振,这是无源滤波装置很难做到的。并且一站式的有源滤波装置具有欠压、过流、过压、温渡过高、测量电路毛病、雷击等多种维护功用,以确保安装和电力系统中正常运转,并可在负荷较轻时自动加入运转,充沛考虑运转的经济性。截止频率,它是二阶低通滤波器通带与阻带的界限频率。天津有源滤波器电路
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。广东有源滤波器制造厂家
有源滤波器与无源滤波器的区别1、有源滤波器是电子的,无源滤波器是机械的。2、有源滤波器是检测到某一设定好的谐波次数后抵消它,无源滤波器是通过电抗器与电容器的配合形成某次谐波通道吸收谐波。3、采用无源滤波器因为有电容器的原因,所以可提高功率因素。采用有源滤波器只是消除谐波与功率因素无关。4、有源滤波器造价是无源滤波器的3倍以上,技术现在相对比较成熟,且维护成本高;无源滤波器造价相对较低,技术成熟,安装后基本免维护。5、有源滤波器用于小电流,无源滤波器可用于大电流。无论是无源还是有源滤波器,都是基于同样的原形,从滤波特性本身来讲都是一样的。无源RC滤波器不能等同于有源RC滤波器,有源RC和无源LC可以实现出Bottworth函数,而用无源RC实现这个函数是很不理想的,它的低衰耗值极高(此点鲜为人知)。所以一般不用无源RC函数作滤波器逼近函数。不仅如此,而且经过计算,无源低通二阶滤波器的品质因数非常的低,高能达到0.5,但是这个还不是所有的频率都能够达到的。运放起放大作用,运放就两个作用,比较和放大。广东有源滤波器制造厂家
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