無源濾波器

無源濾波器，又稱LC濾波器，是利用電感、電容和電阻的組合設(shè)計構(gòu)成的濾波電路，可濾除某一次或多次諧波，最普通易于采用的無源濾波器結(jié)構(gòu)是將電感與電容串聯(lián)，可對主要次諧波（3、5、7）構(gòu)成低阻抗旁路；單調(diào)諧濾波器、雙調(diào)諧濾波器、高通濾波器都屬于無源濾波器。無源濾波器由LC等被動元件組成，將其設(shè)計為某頻率下極低阻抗，對相應(yīng)頻率諧波電流進(jìn)行分流，其行為模式為提供被動式諧波電流旁路通道。如圖所示為無源濾波原理圖。

無源濾波器的分類

1、調(diào)諧濾波器

調(diào)諧濾波器包括單調(diào)諧濾波器和雙調(diào)諧濾波器，可以濾除某一次（單調(diào)諧）或兩次（雙調(diào)諧）諧波，該諧波的頻率稱為調(diào)諧濾波器的諧振頻率。

2、高通濾波器

高通濾波器也稱為減幅濾波器，主要包括一階高通濾波器、二階高通濾波器、三階高通濾波器和c型濾波器，用來大幅衰減低于某一頻率的諧波，該頻率稱為高通濾波器的截止頻率。

3、影像參數(shù)濾波器

以影像參數(shù)理論為基礎(chǔ)設(shè)計實現(xiàn)的濾波器。這種濾波器是由若干個基本節(jié)（或半節(jié)）按聯(lián)接處影像阻抗相等的原則級聯(lián)組成的?；竟?jié)按電路結(jié)構(gòu)分有定k型和m導(dǎo)出型。以LC低通濾波器為例，定k型低通基本節(jié)的阻帶衰減隨頻率增加而單調(diào)增大；m導(dǎo)出型低通基本節(jié)則在阻帶中某頻率處有衰減峰，衰減峰的位置由m導(dǎo)出節(jié)中的m值控制。各低通基本節(jié)級聯(lián)后構(gòu)成的低通濾波器，固有衰減等于各基本節(jié)的固有衰減之和，當(dāng)濾波器兩端終接的電源內(nèi)阻抗和負(fù)載阻抗分別等于其兩端的影像阻抗時，該濾波器的工作衰減和相移就分別等于其固有衰減和相移。

4、工作參數(shù)濾波器

這種濾波器不是由基本節(jié)級聯(lián)組成和，而是用可以由R、L、C以及互感元件物理實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)去精確逼近濾波器的技術(shù)指標(biāo)，然后由求得的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)實現(xiàn)相應(yīng)的濾波器電路。根據(jù)不同的逼近準(zhǔn)則，可以得出不同的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)，從而實現(xiàn)不同類型的濾波器。

無源濾波器常用的三種電路類型

一、電容濾波

在輸出端并聯(lián)一個電容，這種電路較為簡單，只有一個一般比較大的電解電容，輸出電壓隨著輸出電流變化而變化，外特性比較軟，輸出特性很差，因此適用于負(fù)載電流變化不大的電路，同時負(fù)載電流不是很大的場合；為了減少脈動成分，有時候會并聯(lián)一大一小的電容。

二、電感濾波

電感濾波就是接入一個電感，由于電感有自感效應(yīng)，當(dāng)通過電流時候，電感兩端會產(chǎn)生電動勢來阻值電流的變化，因而能夠起到起到濾波作用，隨著電流的增加，一部分將儲存在電感當(dāng)中使電流緩慢增加；與此同時，當(dāng)電流減小的時候，反向電動勢又反過來阻礙它的減小，最終的結(jié)果是得到比較平滑的直流電，同時它的外特性也比較硬，因此適用于大電流的負(fù)載。

三、復(fù)式濾波

LC濾波就是由電感和電容組成，為了減小紋波電壓，通常加一個負(fù)載與電容并聯(lián)接入電路當(dāng)中，這樣經(jīng)過電感、電容濾波后再輸出負(fù)載端得到一個平滑的直流電，這種濾波在電流變化波動變化時候也能起到很好的濾波效果。