濾波是信號處理中的一個重要概念,濾波分經典濾波和現(xiàn)代濾波兩種

濾波是信號處理中的一個重要概念，濾波分經典濾波和現(xiàn)代濾波兩種。

經典濾波

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

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

直流電源基礎知識解析

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。與此類似，單靠電荷所產生的靜電場不能維持穩(wěn)恒的電流，而借助于直流電源，就可以利用非靜電作用（簡稱為“非靜電力”）使正電荷由電位較低的負極處經電源內部返回到電位較高的正極處，以維持兩個電極之間的電位差，從而形成穩(wěn)恒的電流。

直流電源中的非靜電力是由負極指向正極的。當直流電源與外電路接通后，在電源外部（外電路），由于電場力的推動，形成由正極到負極的電流。而在電源內部（內電路），非靜電力的作用則使電流由負極流到正極，從而使電荷的流動形成閉合的循環(huán)。當某一回路發(fā)生故障時，其它回路的電源裝置不受影響，避免出現(xiàn)一點故障全站無操作電源，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)電源本身的一個重要特征量是電源的電動勢，它等于單位正電荷從負極通過電源內部移到正極時非靜電力所作的功。

當電源的內電阻可以忽略不計時，可以認為電源的電動勢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

下面我們來看看已知負載電壓UR1和負載電流IR1時如何設計硅穩(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來初步選定穩(wěn)壓管D1，如果負載有可能開路則應選擇(ID1)max≈(2-3)(IR2)max，這是因為當負載時所有電流全部都會流過D1，所以ID1應該適當選擇大一點。。

(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L1、開關管V5和濾波電容C1

（1）高頻變壓器初級L1、開關管V5和濾波電容C1構成的高頻開關電流環(huán)路，可能會產生較大的空間輻射。如果電容器濾波不足，則高頻電流還會以差模方式傳導到輸入交流電源中去。

（2）高頻變壓器次級L2、整流二極管V6、濾波電容C2也構成高頻開關電流環(huán)路會產生空間輻射。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。

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

（4）輸出整流二極管V6會產生反向浪涌電流。二極管在正向導通時PN結內的電荷積累，二極管加反向電壓時積累電荷將消失并產生反向電流。因為開關電流需經二極管整流，二極管由導通轉變?yōu)榻刂沟臅r間很短，在短時間內要讓存儲電荷消失就產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。濾波問題及分類對于濾波器，增益幅度不為零的頻率范圍叫做通頻帶，簡稱通帶，增益幅度為零的頻率范圍叫做阻帶。

（5）開關管V5的負載是高頻變壓器的初級線圈L1，是感性負載，所以開關通斷時管子兩端會出現(xiàn)較高的浪涌尖峰電壓，這個噪聲會傳導到輸入輸出端去。

（6）開關管V5的集電極與散熱片K之間存在分布電容CI，因此高頻開關電流會通過CI流到散熱片K上，再流到機殼地，終流到與機殼地相連接的交流電源線的保護地線PE中，從而產生共模輻射。電源線L和N對PE存在一定阻抗，如阻抗不平衡則共模噪聲還會轉變成差模噪聲。檢查電路穩(wěn)定度電路穩(wěn)定度需要根據(jù)實際電路的要求來確定，如果穩(wěn)定度不夠，可以適當增加R1和UI，還可以選擇動態(tài)電阻r比較小的穩(wěn)壓管。