濾波是信號(hào)處理中的一個(gè)重要概念,濾波分經(jīng)典濾波和現(xiàn)代濾波兩種

濾波是信號(hào)處理中的一個(gè)重要概念，濾波分經(jīng)典濾波和現(xiàn)代濾波兩種。

經(jīng)典濾波

經(jīng)典濾波的概念，是根據(jù)傅立葉分析和變換提出的一個(gè)工程概念。根據(jù)高等數(shù)學(xué)理論，任何一個(gè)滿足一定條件的信號(hào)，都可以被看成是由無(wú)限個(gè)正弦波疊加而成。換句話說(shuō)，就是工程信號(hào)是不同頻率的正弦

波線性疊加而成的，組成信號(hào)的不同頻率的正弦波叫做信號(hào)的頻率成分或叫做諧波成分。

直流電源基礎(chǔ)知識(shí)解析

基本原理

單靠水位高低之差不能維持穩(wěn)恒的水流，而借助于水泵持續(xù)地把水由低處送往高處就能維持一定的水位差而形成穩(wěn)恒的水流。與此類(lèi)似，單靠電荷所產(chǎn)生的靜電場(chǎng)不能維持穩(wěn)恒的電流，而借助于直流電源，就可以利用非靜電作用（簡(jiǎn)稱(chēng)為“非靜電力”）使正電荷由電位較低的負(fù)極處經(jīng)電源內(nèi)部返回到電位較高的正極處，以維持兩個(gè)電極之間的電位差，從而形成穩(wěn)恒的電流。

直流電源中的非靜電力是由負(fù)極指向正極的。當(dāng)直流電源與外電路接通后，在電源外部（外電路），由于電場(chǎng)力的推動(dòng)，形成由正極到負(fù)極的電流。而在電源內(nèi)部（內(nèi)電路），非靜電力的作用則使電流由負(fù)極流到正極，從而使電荷的流動(dòng)形成閉合的循環(huán)。當(dāng)某一回路發(fā)生故障時(shí)，其它回路的電源裝置不受影響，避免出現(xiàn)一點(diǎn)故障全站無(wú)操作電源，與集中供電的直流屏相比，其總體可靠性得以極大提高。

表現(xiàn)電源本身的一個(gè)重要特征量是電源的電動(dòng)勢(shì)，它等于單位正電荷從負(fù)極通過(guò)電源內(nèi)部移到正極時(shí)非靜電力所作的功。

當(dāng)電源的內(nèi)電阻可以忽略不計(jì)時(shí)，可以認(rèn)為電源的電動(dòng)勢(shì)在量值上近似地等于電源兩極間的電位差或電壓。

元件選擇

下面我們來(lái)看看已知負(fù)載電壓UR1和負(fù)載電流IR1時(shí)如何設(shè)計(jì)硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電源。

(1)初選穩(wěn)壓管D1

一般情況下，可以按照UD1=UR2和ID1≈(IR2)max來(lái)初步選定穩(wěn)壓管D1，如果負(fù)載有可能開(kāi)路則應(yīng)選擇(ID1)max≈(2-3)(IR2)max，這是因?yàn)楫?dāng)負(fù)載時(shí)所有電流全部都會(huì)流過(guò)D1，所以ID1應(yīng)該適當(dāng)選擇大一點(diǎn)。。

(2)選定輸入電壓

一般可選擇UI=(2-3)UR2

(3)選定限流電阻R1

R1=(UI-UR2)/(ID1 IR2)

高頻變壓器初級(jí)L1、開(kāi)關(guān)管V5和濾波電容C1

（1）高頻變壓器初級(jí)L1、開(kāi)關(guān)管V5和濾波電容C1構(gòu)成的高頻開(kāi)關(guān)電流環(huán)路，可能會(huì)產(chǎn)生較大的空間輻射。如果電容器濾波不足，則高頻電流還會(huì)以差模方式傳導(dǎo)到輸入交流電源中去。

（2）高頻變壓器次級(jí)L2、整流二極管V6、濾波電容C2也構(gòu)成高頻開(kāi)關(guān)電流環(huán)路會(huì)產(chǎn)生空間輻射。如果電容器濾波不足，則高頻電流將以差模形式混在輸出直流電壓上向外傳導(dǎo)。

（3）高頻變壓器的初級(jí)和次級(jí)間存在分布電容Cd，初級(jí)的高頻電壓通過(guò)這些分布電容將直接耦合到次級(jí)上去，在次級(jí)的二條輸出直流電源線上產(chǎn)生同相位的共模噪聲。如果二根線對(duì)地阻抗不平衡，還會(huì)轉(zhuǎn)變成差模噪聲。

（4）輸出整流二極管V6會(huì)產(chǎn)生反向浪涌電流。二極管在正向?qū)〞r(shí)PN結(jié)內(nèi)的電荷積累，二極管加反向電壓時(shí)積累電荷將消失并產(chǎn)生反向電流。因?yàn)殚_(kāi)關(guān)電流需經(jīng)二極管整流，二極管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂沟臅r(shí)間很短，在短時(shí)間內(nèi)要讓存儲(chǔ)電荷消失就產(chǎn)生了反向電流的浪涌。由于直流輸出線路中的分布電感，分布電容，浪涌引起了高頻衰減振蕩，這是一種差模噪聲。濾波問(wèn)題及分類(lèi)對(duì)于濾波器，增益幅度不為零的頻率范圍叫做通頻帶，簡(jiǎn)稱(chēng)通帶，增益幅度為零的頻率范圍叫做阻帶。

（5）開(kāi)關(guān)管V5的負(fù)載是高頻變壓器的初級(jí)線圈L1，是感性負(fù)載，所以開(kāi)關(guān)通斷時(shí)管子兩端會(huì)出現(xiàn)較高的浪涌尖峰電壓，這個(gè)噪聲會(huì)傳導(dǎo)到輸入輸出端去。

（6）開(kāi)關(guān)管V5的集電極與散熱片K之間存在分布電容CI，因此高頻開(kāi)關(guān)電流會(huì)通過(guò)CI流到散熱片K上，再流到機(jī)殼地，終流到與機(jī)殼地相連接的交流電源線的保護(hù)地線PE中，從而產(chǎn)生共模輻射。電源線L和N對(duì)PE存在一定阻抗，如阻抗不平衡則共模噪聲還會(huì)轉(zhuǎn)變成差模噪聲。檢查電路穩(wěn)定度電路穩(wěn)定度需要根據(jù)實(shí)際電路的要求來(lái)確定，如果穩(wěn)定度不夠，可以適當(dāng)增加R1和UI，還可以選擇動(dòng)態(tài)電阻r比較小的穩(wěn)壓管。