滤波器的种类与滤波原理

在整流电路输出的电压是单向脉动性电压，不能直接给电子电路使用。所以要对输出的电压进行滤波，消除电压中的交流成分，成为直流电后给电子电路使用。在滤波电路中，主要使用对交流电有特殊阻抗特性的器件，如：电容器、电感器。

滤波器的种类

滤波器的种类包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。低通滤波器可以抑制信号中的高频成分，使信号更加平滑；高通滤波器可以抑制信号中的低频成分，使信号更加清晰；带通滤波器可以抑制信号中的高频和低频成分，使信号更加精确；带阻滤波器可以抑制信号中的特定频率成分，使信号更加稳定。掌握滤波器的种类可以帮助您更好地利用模拟电子技术，提高信号质量。。

滤波电路主要有下列几种：电容滤波电路，这是最基本的滤波电路;π 型 RC 滤波电路;π 型 LC 滤波电路;电子滤波器电路。

1、按所处理的信号可以分类为模拟滤波器、数字滤波器。

2、按所通过信号的频段可以分类为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、全通滤波器。

3、按所采用的元器件可以分类为无源滤波器、有源滤波器。

4、按安放位置的不同可以分类为板上滤波器、面板滤波器。

滤波原理

1. 单向脉动性直流电压的特点

如图 1（a）所示。是单向脉动性直流电压波形，从图中可以看出，电压的方向性无论在何时都是一致的，但在电压幅度上是波动的，就是在时间轴上，电压呈现出周期性的变化，所以是脉动性的。但根据波形分解原理可知，这一电压可以分解一个直流电压和一组频率不同的交流电压，如图 1（b）所示。在图 1（b）中，虚线部分是单向脉动性直流电压 U。中的直流成分，实线部分是 UO 中的交流成分。

2. 电容滤波原理根据以上的分析，由于单向脉动性直流电压可分解成交流和直流两部分。在电源电路的滤波电路中，利用电容器的“隔直通交”的特性和储能特性，或者利用电感“隔交通直”的特性可以滤除电压中的交流成分。

图2 所示是电容滤波原理图。图2（a）为整流电路的输出电路。交流电压经整流电路之后输出的是单向脉动性直流电，即电路中的 UO。图2（b）为电容滤波电路。由于电容 C1 对直流电相当于开路，这样整流电路输出的直流电压不能通过C1 到地，只有加到负载 RL 图为 RL 上。对于整流电路输出的交流成分，因 C1 容量较大，容抗较小，交流成分通过 C1 流到地端，而不能加到负载 RL。这样，通过电容 C1 的滤波， 从单向脉动性直流电中取出了所需要的直流电压 +U。滤波电容 C1 的容量越大，对交流成分的容抗越小，使残留在负载 RL 上的交流成分越小，滤波效果就越好。

3. 电感滤波原理图 3 所示是电感滤波原理图。由于电感 L1 对直流电相当于通路，这样整流电路输出的直流电压直接加到负载 RL 上。

对于整流电路输出的交流成分，因 L1 电感量较大，感抗较大，对交流成分产生很大的阻碍作用，阻止了交流电通过 C1 流到加到负载 RL。这样，通过电感 L1 的滤波，从单向脉动性直流电中取出了所需要的直流电压 +U。滤波电感 L1 的电感量越大，对交流成分的感抗越大，使残留在负载 RL 上的交流成分越小，滤波效果就越好，但直流电阻也会增大。