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電路參數的無源濾波器與有源濾波器之間有什麽區別?

[2021/12/11]

      濾(lv)波(bo)器是根(gen)據電路(lu)參(can)數(shu)對(dui)電路頻帶寬度(du)的(de)影響而(er)設計(ji)出來(lai)的工程應(ying)用電路,濾波器種(zhong)類很多,有源濾波器和(he)無源(yuan)濾波器的區別我(wo)們(men)最簡單的分別辦法是看(kan)看是(shi)否(fou)需(xu)要(yao)電源,在作(zuo)用上(shang)最大的區別(bie)在於(yu)有源濾波器可以(yi)有增(zeng)益,無源濾波器無增益(yi)是衰減(jian)的。

一、無源濾波器的特點(dian)

無(wu)源濾波器又稱LC濾波器,是利(li)用(yong)電感、電容(rong)和電阻的組(zu)合設(she)計構(gou)成的濾波電路,可濾除(chu)某(mou)一次(ci)或(huo)多次諧(xie)波,最(zui)普(pu)通(tong)易(yi)於采用的無源濾波器結構是將電感(gan)與(yu)電容串聯(lian),可(ke)對主要次諧波構成低(di)阻旁路。其(qi)主要優點是結(jie)構簡單(dan),成本(ben)低廉,運行(xing)可靠性高,運行費用較(jiao)低。缺(que)點是通帶(dai)內的信(xin)號(hao)有能(neng)量(liang)損耗,負(fu)載(zai)效(xiao)應比較明顯,使(shi)用電感元(yuan)件(jian)時(shi)容易引(yin)起(qi)電磁(ci)感應,當電感L較大時,濾波器的體(ti)積和重量都(dou)比較大,在(zai)低頻(pin)段範(fan)圍(wei)不(bu)適用。

二、有源濾波器的特點

有源濾波器的頻率(lv)範圍是由(you)直流到500kHz,在低頻範圍內已(yi)取(qu)代(dai)了(le)傳統的LC濾波器,其主要特點為(wei):

1.有源濾波器的輸(shu)入阻抗(kang)高,輸出阻(zu)抗極(ji)低,因而具有良好的隔離(li)性(xing)能,所以各(ge)級(ji)之間均(jun)無阻抗匹配(pei)要求;

2.易於製作截止頻率或中(zhong)心(xin)頻率連續可調的濾波器且調整(zheng)容易;

3.如果使用電位(wei)器、可變(bian)電容器,有源濾波器的頻率精度易於達到0.5%;

4.不用電感器,體積小,重量輕(qing),在低頻情況下(xia),這種優點更為突(tu)出(chu);

5.設計有源濾波器比(bi)設計LC濾波器更具(ju)靈活性,也(ye)可得到電壓增益。

但應當注意,有源濾波器以集(ji)成運放作為有源元件,所以一定要電源,輸入(ru)小(xiao)信號時受(shou)運放(fang)帶寬限(xian)製(zhi),輸入大信號時受運(yun)放壓擺率的限製,這(zhe)就決(jue)定了有源濾波器不適用於高頻範圍。

三、有源濾波器與無源濾波器的區別

1.工作原理(li)。無源濾波器由LC等(deng)元件組成(cheng),將(jiang)其設計為某頻率下極低阻抗,對相應頻率諧波電流(liu)進行分流,其行為模(mo)式(shi)為提供(gong)被(bei)動式諧波電流旁(pang)路通道(dao)。有源濾波器由電力電子元件和DSP等構成的電能變換(huan)設備(bei),檢測(ce)負載諧波電流並(bing)主動(dong)提供對應的補償電流,補(bu)償後的源電流幾(ji)乎為純(chun)正弦(xian)波,其行為模式為主動式電流源輸出;

2.諧波處理能力(li)。無源濾波器隻(zhi)能濾除某個(ge)特(te)定階(jie)次的諧波,有源濾波器可動態濾除各次諧波;

3.頻率變化的影響。無源濾波器諧振點偏移,效果降低;有源濾波器不受影(ying)響;

4.係(xi)統(tong)阻抗變化(hua)影響。無源濾波器受係統阻抗影響(xiang)嚴重,存在諧波放大(da)和共(gong)振(zhen)的危險(xian),而有源濾波不受影響。

5.負載變化對諧波補償(chang)效果(guo)的影響。無源濾波器補償效果隨(sui)著(zhu)負載的變化而變化,有源濾波器不受負載變化影響;

6.負載增加(jia)的影響。無源濾波器可能因為超載而損(sun)壞,有源濾波器無損壞(huai)之危險,諧波量大於補償能力時,僅(jin)發(fa)生補償效果不足(zu)而已;

7.設備造(zao)價(jia)。無源濾波器造價較低,有源濾波器造價高。

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