8.3认识滤波器（课件）-《电工技术基础与技能》同步教学（苏教版）

模块8 非正弦交流电路 任务二 分析周期性非正弦量 任务三 任务一 认识滤波器 认识非正弦交流电 本模块学习内容 学习目标 任务描述 任务分析 知识链接 任务三 认识滤波器 高通滤波器 带通滤波器 低通滤波器 带阻滤波器 任务三学习重点 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 学习目标 ●了解滤波器滤波的原理。 ●了解几种常用的滤波电路。 任务三 认识滤波器 任务描述 任务分析 ● 一个周期性非正弦交流电可以分解为很多高次谐波。 在电路中，高次谐波往往是有害的，需要抑制高次谐 波。那么怎样抑制高次谐波呢？ ● 通过前面的学习，我们知道电感元件的感抗与通过 信号的频率成正比关系，故直流信号和低频信号可以畅 通，而高频信号则受到抑制；电容元件的容抗与通过信 号的频率成反比关系，故高频信号可以畅通，而直流信 号和低频信号则受到抑制。通过电感和电容构成的电路 可以实现对特定信号的筛选。通过本任务的学习，我们 可以了解几种不同LC滤波电路的基本工作原理。 任务三 认识滤波器 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 知识链接 利用电感和电容的电抗随频率变化的特性，组成不同的 电路，使有用频率信号通过，同时抑制（或大幅度的衰减） 无用频率信号的选频电路叫滤波器。滤波过程如图3-41 所示。 对于一个滤波器，能通过它的频率范围称为该滤波器的 频率通带，简称通带。它所抑制的频率范围称为频率阻 带，简称阻带。位于通带与阻带交界处的频率称为截止频 率，用 fC 表示。共育低通、高通、带通与带阻四种滤波器。 任务三 认识滤波器 知识链接 一、低通滤波器 低通滤波器的功能是允许从零到某一截止频率fC的低频信 号通过，而对大于fC的其他频率有抑制作用。低通滤波器可 以用来滤除高频干扰信号。如图3-42所示为低通滤波电路。 串联电感可以阻碍高频信号而允许直流和低频信号通过， 并联电容则对高频信号起旁路作用。 任务三 认识滤波器 知识链接 二、高通滤波器 高通滤波器的功能是让高于截止频率fC的高频信号顺利通 过，而使从零到阻带频率fC的低频信号受到衰减。高通滤波 器主要应用于抑制低频干扰、电源脉动和直流成分等。如 图3-43所示为高通滤波电路。串联电容阻碍直流和低频信 号而允许高频信号通过，并联电感则对直流和低频信号起 旁路作用。 任务三 认识滤波器 知识链接 三、带通滤波器 带通滤波器的功能是让有限带宽（fL≤f0≤fH）内的频率 信号顺利通过，而让频率范围以外的频率信号受到衰减。 如图3-44所示为带通滤波电路。选择L1C1=L2C2，此时， L1C1串联支路达到串联谐振，不考虑L1和C1的损耗，其阻抗 为零。L2C2并联支路达到并联谐振，其阻抗为无穷大。这样 在f0附近的频率的信号很容易通过串联支路，而L2C2并联支 路恰好把频带以外 的信号滤掉。 任务三 认识滤波器 知识链接 四、带阻滤波器 带阻滤波器又称陷波器，是一种特殊的LC有源滤波器， 其功能是让有限带宽（fL≤f0≤fH）内的频率信号受到衰 减，其余信号可以顺利通过。 如图3-45所示为带阻滤波电路。选择L1C1=L2C2，同样原 理，此时，L2C2串联支路达到串联谐振，不考虑L1和C1的损耗，其阻抗为零。L1C1并联支路达到并联谐振，其阻抗为无 任务三 认识滤波器 知识链接 穷大。这样在f0附近频率的信号被L1C1支路阻止，并由L2C2 旁路掉。还可以根据滤波电路的组成分为无源滤波器和有源 滤波器。无源滤波器是指由无源元件电阻、电感和电容组成 的滤波电路；有源滤波器是指由放大器、电阻和电容组成的 滤波电路。 任务三 认识滤波器 自我评测 1、什么是滤波器的带通、带阻？ 2、根据滤波器的频率范围可将其分为哪几类？ 任务三 认识滤波器 $$