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电子技术基础-1.5滤波电路的类型和应用详解.pptx

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滤波电路的类型和应用 赤壁市机电信息技术学校 杨展 Email:492480981@ 将不同频率交流信号分开,让特定频段内的信号通过,而对其他频率范围内的信号抑制或衰减的过程。 具有这种功能的电路称为滤波器。 1.滤波的定义 一、滤波的概念 2.滤波器的分类 (1)按内部是否有电源和有源器件: 有源滤波器:一般由集成运放和RC网络组成,由电源向集成运 放提供能量。 无源滤波器:一般由电容、电感、电阻等无源元件构成。 一、滤波的概念 (2)按幅频特性: 低通滤波器(Low Pass Filter) :通低频阻高频 高通滤波器(High Pass Filter) :通高频阻低频 带通滤波器(Band Pass Filter) :通中频阻高、低频 带阻滤波器(Band Elimination Filter) :通高、低频阻中频 通带 阻带 通带 阻带 通带 阻带 通带 阻带 通带 阻带 一、滤波的概念 3.几种常见无源滤波电路结构 一、滤波的概念 4.电容、电感的性质 1.对电流也有阻碍作用,分别称为容抗和感抗。 交流电频率f越高,XC越小;f越小,XC越大;所以电容在交流电路中的作用是通高频阻低频。 交流电频率f越高,XL越大;f越小,XL越小;所以电感在交流电路中的作用是通低频阻高频。 2.当两端电压增大时,电容/电感从电源取用能量,称为充电; 当两端电压减小时,电容/电感向电源放还能量,称为放电。 3.充放电的持续时间称为时间常数τ 一、滤波的概念 5.电容充放电过程的微观分析 (1).充电过程 ①.由于电荷量增加,由C=Q/U知:U=Q/C,电压U增大;电位差为零时, U=E ②.电位差较大时电流较大;电位差减小时电流减小;电位差为 0时电流为 0 结论: 电容器在充电过程中,电容器两端电压由小变大,最后等于电源电压;而电流却由大变小,最后变为零。 t iC uc 一、滤波的概念 5.电容充放电过程的微观分析 (2).放电过程 ①.在电场力作用下,两极板间的正负电荷不断中和,电容器上的电压随着放电而下降,直至两极板电荷完全中和,UC为0 ②. 电位差较大时电流较大;电位差减小时电流减小;电位差为 0时电流为 0。 结论: 电容器在放电过程中,电容器两端的电压由大变小,最后变为零;放电电流也由大变小,最后变为零。 t iC uc ic=uc/R   1.整流电路的输出为什么需要滤波?P17 二、几种整流滤波电路   2.电容和电感为什么可以构成滤波器?P17   3.几种常见的滤波器的电路结构?P17 (1)电路结构 1.电容器半波整流滤波电路 二、几种整流滤波电路   ① v2为第一个正半周   当 v2 vC 时, VD 截止,电容器对负载 RL 放电, RL 中有电流,放电延续到下一个正半周。如图(c)所示。   当 v2 vC 时,VD 导通,对 C 充电。如图(b)所示。    v2 由 0 开始上升,但当 v2 vC时,VD 仍截止。   ② v2 为第二个正半周 (2)工作原理   当 v2 vC 时,VD 导通,继续对 C 充电,但因为电容器上有剩余电压,充电时间缩短。   当 v2 vC 时,VD 截止,电容通过 RL 放电。   直流电流:   负载上的直流电压近似等于输入电压 v2 的峰值 V2m ,即 VO ≈ V2m 。   ③ 电容的充放电反复进行,直到电容器 C 上充电上升的电压等于放电下降的电压时,进入稳定状态。波形如图(d)所示。 (3)各电量波形图对应关系 t O uc 接通电源C充电 C放电时刻 C放电时刻 C充电时刻 t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 D导通 C充电 D截止 C放电 D截止 C放电 D导通 C充电 ①T0-t1时刻,u2正半周增大,二极管正偏导通,电容器开始充电, uc开始增大。 ②T1-t2时刻,u2过正半周最大值开始减小,但仍比uc大,二极管仍 正偏导通,电容器仍 继续充电,uc继续增大。 ③t2时刻后,u2<uc,二极管截止,电容器开始放电, uc开始减小。 ④ t3-t4时刻,u2处于负半周u2<uc ,二极管截止,电容器继续放电。 ⑥ t5时刻后,u2>uc ,二极管开始导通,电容器开始充电,uc增大。 ⑤t4时刻后,u2进入正半周, u2开始增大,在t5时刻前, 仍有u2< uc,二极管继续截止,电容器开始继续放电。 ⑦ t5-t6时刻,u2>uc ,二极管持续导通,电容器持续充电,uc增大。 ⑧ t6-t7时刻,u2>uc ,二极管持续导通,电容器持续充电,uc增大。 ⑨t7时刻后

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