当前课程知识点:通过实验学电路 > 6 正弦稳态电路的频域特性与应用 > 6.2 滤波器 > 6.2 滤波器-视频
在6.1节中介绍了正弦稳态电路的频率特性
本节将介绍其典型应用之一 滤波器
下面我们先来做一个实验
实验电路由交流电压源 小灯泡和电容串联而成
首先我们接通电源
然后增加电源的频率 通过观察我们会发现
随着频率的增加 小灯泡的亮度也逐渐增加
这说明电容在其中起到了滤除低频通过高频的作用
因此我们称这一电路为高通滤波电路
下面我们介绍滤波器的知识
同学您好
这节课我们要讲的内容是滤波器
主要包含以下几个内容
首先我们来看一下滤波器的作用
在一个电路当中 可能有很多的频率信号
滤波器就像筛子或者是过滤器一样
筛选出我们需要的频率信号
滤除掉不想要的型号
这个其实就是滤波器的作用
再来看滤波器的类型
常见的滤波器类型有
高通滤波器
低通滤波器
带通滤波器
带阻滤波器
首先 我们来看高通滤波器
高通滤波器就是通过高频信号 滤除低频信号
低通滤波器
低通滤波器就是通过低频信号 滤除高频信号
它刚好和刚才的高通滤波器是相反的
再来看带通滤波器
带通滤波器就是通过中间某一个频带的信号 而滤除掉高频和低频的信号
最后 我们来看一下带阻滤波器
带阻滤波器就是滤除 我们也可以说是阻止中间某一个频带的信号
而通过高频和低频的信号
这个大家想一想 和刚才的带通滤波器刚好也是相反的
对高通滤波器而言
我们举个例子
这是一个电压源和一个电阻电容的串联
这里的电容就起到了一个高通滤波器的作用
我们来看电阻的电压的表达式
对它取模值 就可以得到电阻电压的有效值的表达式
我们可以把它(电阻电压有效值)的曲线画一下
横坐标是Omega 纵坐标是电阻电压的有效值
随着Omega的增大
UR也跟着增大
所以这是一个高通滤波器
在高频的时候 这里是通过
在低频的时候 这个地方是阻止
所以我们把它叫做高通滤波器
下面我们来回顾一下刚才做过的高通滤波器实验
首先我们接通电源
然后 增加电源的频率 通过观察我们会发现
随着频率的增加 小灯泡的亮度也逐渐增加
这说明电容在其中起到了滤除低频 通过高频的作用
因此 我们称这一电路为高通滤波电路
再来看一个低通滤波器的例子
我们把中间的电容换成电感
同样求电阻电压的有效值
得到这样一个表达式
这个表达式我们也可以画出来它随着Omega变化的幅频特性曲线
横坐标是Omega
纵坐标是UR
随着Omega的增大 显然UR越来越小
所以它的曲线是这样的一个曲线
在低频的时候 我们认为它是通过
而在高频的时候 我们认为它是(被)阻止
这个时候的UR比较小 可以认为被阻止掉了
所以我们把这样的滤波器称为低通滤波器
通过前面的理论分析可知 电感和电阻串联的电路为低通滤波电路
下面我们通过实验来验证一下
实验电路由交流电压源 电感 小灯泡和开关串联构成
首先 我们打开开关
小灯泡亮起
然后我们增大电源的频率
此时我们会发现 随着频率的增加 灯泡的亮度变得越来越暗
这说明电感在此处起到了通过低频 滤除高频的作用
该电路的确是一个典型的低通滤波电路
再来看带通滤波器
在中间 刚才只有电感或者电容
现在假设(在中间)电感和电容串联
同样的 我们也可以得到电阻的电压有效值
我们画一下它(电阻电压有效值)的曲线
横坐标是Omega 纵坐标是UR
它的幅频特性曲线先是增长 到后来是衰减
也就是我们可以看到在中间这个频段
这个地方我们认为它是通过
因为这个时候UR比较大
而在左侧呢 它是(被)阻止了 也就是低频被阻止了
在高频的时候也被阻止了
由于只有中间某一个频段是通过的 所以我们就称它为带通滤波器
那大家还可以自己想一想 你怎么样设计一个带阻滤波器
这节课我们就讲到这里
-引言
--第1周引言-视频
--第1周引言-文档
-1.1 电源
-1.2 电阻
-1.3 基尔霍夫电流定律
-1.4 基尔霍夫电压定律
-补充知识与示例
-总结
--第1周总结-视频
-- 第1周总结-文档
-1 电路模型和电路定律测验
-引言
--第2周引言-视频
--第2周引言-文档
-2.1 回路电流法
-2.2 结点电压法
-2.3 电路的等效变换
-补充知识与示例
-总结
--第2周总结-视频
--第2周总结-文档
-2 电路的分析方法测验
-引言
--第3周引言-视频
--第3周引言-文档
-3.1 叠加定理
-3.2 替代定理
-3.3 戴维宁定理
-3.4 互易定理
-补充知识与示例
-总结
--第3周总结-视频
--第3周总结-文档
-3 电路定理测验
-引言
--第4周引言-视频
--第4周引言-文档
-4.1 电容
-4.2 电容充电
-4.3 电容放电
-4.4 电感
-4.5 电感充放电
-4.6 二阶电路
-补充知识与示例
-总结
--第4周总结-视频
--第4周总结-文档
-4 动态电路测验
-引言
--第5周引言-视频
--第5周引言-文档
-5.1 正弦稳态电路与正弦量
-5.2 相量法
-5.3 阻抗
-5.4 正弦稳态电路的分析
-5.5 正弦稳态电路的功率
-补充知识与示例
-总结
--第5周总结-视频
--第5周总结-文档
-5 正弦稳态电路测验
-引言
--第6周引言-视频
--第6周引言-文档
-6.1 正弦稳态电路的频率特性
-6.2 滤波器
-6.3 谐振
-补充知识与示例
-总结
--第6周总结-视频
--第6周总结-文档
-6 正弦稳态电路的频域特性与应用测验
-引言
--第7周引言-视频
--第7周引言-文档
-7.1 互感
-7.2 互感的去耦等效
-7.3 理想变压器
-补充知识与示例
-总结
--第7周总结-视频
--第7周总结-文档
-7 互感测验
-引言
--第8周引言-视频
--第8周引言-文档
-8.1 三相电压源
-8.2 对称三相电路
-8.3 不对称三相电路
-8.4 三相电路的功率
-补充知识与示例
-总结
--第8周总结-视频
--第8周总结-文档
-8 三相电路测验
-引言
--第9周引言-视频
--第9周引言-文档
-9.1 非正弦周期信号
-9.2 非正弦周期电路的分析
-9.3 二端口网络的定义
-9.4 二端口网络的参数
-9.5 二端口网络的连接
-补充知识与示例
-总结
--第9周总结-视频
--第9周总结-文档
-9 非正弦周期电路和二端口网络测验
-引言
-10.1 受控电源
-10.2 运算放大器
-10.3 非线性电路
-补充知识与示例
-总结
-10 电路的扩展知识测验