陷波滤波器电路图与传递函数

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　　大家都知道滤波是信号处理中的一个重要概念，在直流稳压电源中滤波电路的作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑。滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。而陷波滤波器指的是一种可以在某一个频率点迅速衰减输入信号，以达到阻碍此频率信号通过的滤波效果的滤波器。陷波滤波器属于带阻滤波器的一种，只是它的阻带非常狭窄，起阶数必须是二阶（含二阶）以上。

　　1.陷波滤波器电路图

　　陷波滤波器是类似于带通滤波器设计的低通和高通滤波器的组合，但不同的是我们将两个滤波器并联而不是级联。陷波滤波器的电路图如下图所示。

图1 陷波滤波器电路

　　陷波滤波器电路的上部是一个无源RC低通滤波器。该部分包括“T”配置形式的两个电阻器R1、R2和电容器C1。该滤波器将允许频率低于较高截止频率(fH)的信号。陷波滤波器电路的下部是一个无源RC高通滤波器。该部分包括两个电容器C2、C3和电阻器R3，同样采用“T”配置的形式。该滤波器将允许频率高于下截止频率(fL)的信号。'T'配置的这种组合通常称为'Twin-T'过滤器。

图2 陷波滤波器的典型配置图

图3 频率响应

　　2.陷波滤波器传递函数

　　陷波滤波器的传递函数由下式给出：

　　其中，BW是滤波器的带宽。

　　陷波滤波器的特性分为三种情况。即，标准陷波、低通陷波和高通陷波。零圆频率和极圆频率之间的关系决定了陷波滤波器的特性。

　　如果极圆频率等于零圆频率，则滤波器为标准陷波型。

　　如果极圆频率小于零圆频率，则滤波器为低通陷波型。

　　如果极圆频率大于零圆频率，则滤波器为高通陷波型。

　　3.陷波滤波器的常见问题

　　3.1陷波滤波器可以降低噪音吗?

　　陷波滤波器具有窄拒绝频率，可有效降低噪声并产生音频信号，从而提高音频通话中的音频质量。用于音频呼叫的房间或办公室通常包括产生噪音的设备，这些噪音会被麦克风拾取。

　　3.2音频中的陷波滤波器是什么?

　　陷波滤波器降低频谱中频范围内的频率幅度。它允许低频和高频通过。音频工程师使用这种类型的滤波器来去除有问题的频率。陷波滤波器可以通过修改低通滤波器的效果来实现。

　　3.3陷波滤波器用在什么地方?

　　陷波滤波器可用于固定频率噪声源的命令，例如来自线路频率(50或60Hz)噪声的噪声源。陷波滤波器也用于从系统中消除共振，陷波和低通滤波器都可以治愈共振，陷波滤波器这样做的同时在控制回路中产生较少的相位滞后。

　　3.4如何检查陷波滤波器的带宽?

　　要查找陷波滤波器的带宽，为目标带宽级别输入一个正值。按Search>Bandwidth&Notch>BandwidthSearch检索过滤器统计信息。

　　3.5陷波滤波器是高通滤波器吗?

　　陷波滤波器允许频率低于较高截止频率(fH)的信号，陷波滤波器电路的下部是一个无源RC高通滤波器，该滤波器允许频率高于下截止频率(fL)的信号。

　　3.6带通滤波器与陷波滤波器有何不同?

　　陷波滤波器(蓝色)将完全去除一个频率，而带通(绿色)只保留指定中心频率附近的频率。

　　结语

　　以上就是陷波滤波器电路图与传递函数的介绍了。陷波滤波器的设计是以模拟滤波器为原型，通过一定变换转换为数字滤波器。陷波滤波器的设计方法有2种：一种是依托模拟低通为设计原型，利用模拟频率带阻变换法，再利用双线性变换法将前面所设计的带阻滤波器数字化；另一种是在频域进行直接设计的z平面零极点法。