二阶巴特沃斯滤波器器的原理？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2011-08-22 00:57 标签： 二阶巴特沃斯滤波器
第1节 滤波器的基本原理
更新于 20:30:33
滤波器的基础是谐振电路，只要能构成谐振电路组合就可实现滤波器。滤波器有4种基本原型，即低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器和高通滤波器。实现滤波器就是实现相应的谐振系统。电感、电容形成的滤波器，称为集总参数滤波器；各种射频/微波传输线形成的谐振器，称为分布参数滤波器。理论上，滤波器是无耗组件。
考虑图 10-1 所示的双端口网络，设从一个端口输入具有均匀功率谱的信号，信号通过网络后，在另一端的负载上吸收的功率谱不再是均匀的，也就是说，网络具有频率选择性，这便是一个滤波器。
式中， 和 分别为输出端接匹配负载时，滤波器输入功率和负载吸收功率。式（10-1）仅表示某个频率的衰减。随着频率的不同，其数值不同。
为了描述衰减特性与频率的相关性，通常用数学多项式来逼近滤波器特性。最平坦型用巴特沃斯（Butterworth）多项式，等波纹型用切比雪夫（Tchebeshev）多项式，陡峭型用椭圆函数（Elliptic），等延时用高斯（Gaussian）多项式。等波纹型切比雪夫滤波器的设计比较简单，应用比较广泛，该滤波器为本章设计及仿真的重点。
1．主要技术指标
滤波器的指标形象地描述了滤波器的频率响应特性。
1）3dB带宽 由通带最小插入损耗点（通带传输特性的最高点）向下移3dB时所测的通带宽度。
2）插入损耗 由于滤波器的介入，在系统内引入的损耗。滤波器通带内的最大损耗包括构成滤波器的所有组件的电阻性损耗（如电感、电容、导体、介质的不理想）和滤波器的回波损耗（两端电压驻波比不为1）。插入损耗限定了工作频率，也限定了使用场合的两端阻抗。
3）带内纹波 插入损耗的波动范围。带内纹波越小越好，否则会增加通过滤波器的不同频率信号的功率起伏。
4）带外抑制 规定滤波器在什么频率上会阻断信号，是滤波器特性的矩形度的一种描述方式。也可用带外滚降来描述，即规定滤波器通带外每频率下降的分贝数。滤波器的寄生通带损耗越大越好，也就是谐振电路的二次、三次等高次谐振峰越低越好。
5）承受功率 在大功率发射机末端使用的滤波器要按大功率设计，组件体积要大，否则会击穿打火，发射功率急剧下降。
2．切比雪夫滤波器低通原型
已知滤波器带边衰减与波纹指标为LAr，归一化频率&Oc=1，截止衰减为LAs，归一化截止频率为&Os，电路结构如图10-2所示。
切比雪夫低通原型滤波器的设计，就是根据技术指标计算各参数值，按照基本电路结构进行设计。
3．滤波器的频率变换
由低通原型滤波器经过频率变换，可得到低通、高通、带通和带阻4种实用滤波器。设阻抗因子为
1）低通变换 低通原型滤波器向低通滤波器的变换关系如图10-3所示。
2）高通变换 低通原型滤波器向高通滤波器的变换关系如图10-4所示。
3）带通变换 低通原型滤波器向带通滤波器的变换关系如图10-5所示。
4）带阻变换 低通原型滤波器向带阻滤波器的变换关系如图10-6所示。
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谁知道带通滤波器的原理?
所为带通就是让它们在规定频率范围内通过!1,高通滤波器+低通滤波器=带通滤波器2,高阻滤波器+低阻滤波器=带通滤波器比如:600Hz-----5KHz的带通滤波器先做一个600Hz的高通滤波器,再做一个5KHz的低通滤波器,让通过的频率在高通滤波器中滤掉600Hz以下的频率,然后经过低通滤波器滤波器滤掉5KHz以上的频率,剩下的就是600Hz-----5KHz的频率的了!"高阻滤波器+低阻滤波器=带通滤波器"的原理同理!
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LC低通滤波器原理?
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原理很简单,它就是利用电容同高频阻低频,电感通低频阻高频的原理.
对于需要截止的高频,利用电容吸收电感、阻碍的方法不使它通过,对于需要的低频，利用电容高阻、电感低阻的特点是它通过。
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LC串联无源滤波器的原理是什么？
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任何电流都有短路特性：什么地方阻小，该电流就向什么地方流动。
串联谐振是L、C在某次频率电流时，发生的谐振：此时，L、C串联回路对该次电流的阻抗为零（感抗大小等于容抗大小，且方向相反），对该次电流短路（理论上），这时该次谐波电流几乎都从此处流过，这就是无源滤波的原理。
但是，我认为说无源滤波这个说法不太准确，因为这并不是滤波，而是给有害的谐波提供一个短路通道，在这个通道中，只在本身的直流电阻上消耗一些谐波能量，大部分还都在谐波源和此L、C短路通道中流动。
由于感抗和容抗近似相等，所以在L、C两端的电压降是很小的，理论上可以认为是零。
但是单独在L或C上，其电压是非常高的，这就是谐振电压。
在电力网中，这个谐振电压造成电力设备损坏的例子比比皆是，就是造成电力网解列、崩溃瓦解的例子也不在少数。
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关于RC滤波器?
高通滤波器,在输出端(R上)的电压是输入电压的0.707,相位移超前1/4派.
对应的低通滤波器在输出端(C上)的电压是输入电压的0.707,相位移之后1/4派,就这样一个电路,我不明白从哪里体现了滤波呢?按概念,滤波是只让低频信号通过的或者只让高频信号通过啊?但是计算得出的输入输出的关系哪里说明了滤波的作用呢?
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这个问题就好像你设立了一个0.707米的障碍，如果一个人能跳过0.707米，他就过去了，要是不能跳过去呢？就过不去，这样你就把人能跳的高度分开了啊！
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RC滤波器是最简单的无源滤波器之一,属于"L"型滤波器,
通过调整电路中的RC值可以达到需要的通频带,
但在通频带内平坦特性不很好.
(我ps:这里可以想想LC与RC滤波器其实本质是一样的，只是在把R变为L的时候，对电流的电阻变了，所以RC滤波器的平坦特性没LC滤波器的好)
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空间滤波技术的原理和应用
指导教师姓名
专业技术职务目 录
ABSTRACT III
1.1 空间滤波技术的原理与发展 1
1.2 空间滤波技术的发展状况 4
1.3 光学空间滤波的研究意义 6
第二章 空间滤波技术的原理应用 6
2.1 空间滤波的原理 6
2.2 抽样定理 7
2.3 空间带宽积 9
空间滤波器的计算机模拟 11
3.1 阿贝成像原理和空间滤波实验 11
3.2 实验原理简介 11
3.3 空间滤波实验 12
3.4 空间滤波的计算机模拟 14
3.4.1 全通滤波 14
3.4.2 方向滤波器 14
3.4.3 低通滤波 19
3.4.4 高频滤波器 20
3.4.5 方向滤波应用举例 21
第四章 空间滤波器的种类及应用 22
4.1 空间滤波器的种类 23
4.2 空间滤波器的应用 23
参考文献 27
本课程讨论研究的是空间滤波技术的原理及应用,空间滤波是一种采用滤波处理的影像增强方法。其理论基础是空间卷积。目的是改善影像质量,包括去除高频噪声与干扰,及影像边缘增强、线性增强以及去模糊等。分为低通滤波(平滑化)、高通滤波(锐化)和带通滤波。处理方法有计算机处理(数字滤波)和光学信息处理两种。
光学信息处理是基于傅立叶光学理论,通过空间滤波技术改变输入信息的空间频谱结构,从而实现对输入信息的调制、优化目的的过程。1873年德国科学家阿贝提出的二次成像原理和20世纪初的阿贝?波特实验,已经为光学信息处理打下了一定的理论基础。空间滤波正是基于阿贝成象原理的一种光学信息处理方法,它用空间频谱的语言分析物光场的结构信息,通过有意识的改变物频谱的手段来产生所期望的像。近30年来,随着计算机硬件、软件技术的快速发展,在光学信息处理领域内,研发成果不断涌现,应用范围日益广大。
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低通/高通滤波器的原理
。还有我现在读的教材上两种滤波器都是由一个电容和电阻组成的，麻烦这个原理也解释下。，谢谢，电感通低频阻高频的原理有关。。麻烦详细点，和电感有关么。说是和电容通高频阻低频。好久没接触不太记得高中知识了？公式是f=1&#47
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这些基础理论解释起来很麻烦的，很难用简单的语言描述。
还是去看看书吧，能很详细的搞定！
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