Analyse der vier Grundtypen von Filterkreisen!

Filterschaltungen sind eine unverzichtbare und wichtige Komponente in elektronischen Schaltungen. Ihre Hauptfunktion besteht darin, die Filterverarbeitung bei Eingangssignalen durchzuführen und selektiv Signale innerhalb eines bestimmten Frequenzbereichs zu ermöglichen, während andere unerwünschte Frequenzkomponenten unterdrückt oder abgeschwächt werden, wodurch die Qualität und Stabilität der Signale verbessert werden.

Filterschaltungen werden in Feldern wie Kommunikationssystemen, Audiogeräten und Netzteilen häufig eingesetzt. Nach ihren Arbeitsprinzipien und funktionalen Merkmalen haben die Filterschaltungen hauptsächlich die folgenden vier Grundtypen:

1. Low-Pass-Filter 

Ein Tiefpassfilter ermöglicht es niederfrequente Signale, die durch die Abschwächung von Hochfrequenzsignalen über der Grenzfrequenz abzuschwächen. Sein Arbeitsprinzip ist es, die Eigenschaften zu nutzen, dass Kondensatoren eine große kapazitive Reaktanz gegenüber niederfrequenten Signalen und eine geringe kapazitive Reaktanz gegenüber Hochfrequenzsignalen haben, und Induktoren haben eine geringe induktive Reaktanz gegenüber niedrigen Frequenzsignalen und eine große induktive Reaktanz zu hochfrequenzigen Signalen. Durch vernünftigerweise kombinierte Kombination von Kondensator- und Induktorkomponenten wird unterhalb der Grenzfrequenz ein niedriger Impedanzweg gebildet, wodurch niedrige Frequenzsignale reibungslos durchgeführt werden können, während hochfrequente Signale aufgrund der hohen Impedanz isoliert oder abgeschwächt werden. Tiefpassfilter werden häufig verwendet, um Hochfrequenzrauschen zu entfernen, z.

2. Hochpassfilter

  Im Gegensatz zu Tiefpassfiltern können Hochpassfilter hochfrequente Signale über der Grenzfrequenz durchlaufen, während die Niederfrequenzsignale unterdrückt werden. Seine Schaltungsstruktur besteht normalerweise aus Kondensatoren und Widerständen oder Induktoren. Wenn die Signalfrequenz höher ist als die Grenzfrequenz, ist die kapazitive Reaktanz des Kondensators gering, sodass das Signal reibungslos durchlaufen kann. Wenn die Signalfrequenz niedriger als die Grenzfrequenz ist, nimmt die kapazitive Reaktanz des Kondensators zu und das Signal wird abgeschwächt. Hochpassfilter können in Kommunikationssystemen verwendet werden, um niederfrequente Interferenzen und Audiogeräte zu entfernen, um das niederfrequente Summen usw. abzuschneiden.

3.Band-Pass-Filter 

Ein Bandpassfilter ermöglicht nur Signale innerhalb eines bestimmten Frequenzbandes durch, während Signale außerhalb des Frequenzbandes unterdrückt werden. Es kann als Kombination aus einem Tiefpassfilter und einem Hochpassfilter angesehen werden, der in Reihe eines Tiefpassfilters und eines Hochpassfilters besteht. Die Mittelfrequenz des Bandpassfilters befindet sich in der Mitte des Passbandes, und seine Bandbreite bestimmt die Breite des Signalfrequenzbereichs, das durchlaufen werden kann. Dieser Filter wird häufig in elektronischen Geräten wie FM -Funkgeräten und Fernsehern verwendet, um Signale von spezifischen Frequenzen zur Verstärkung und Verarbeitung auszuwählen. Beispielsweise verwendet der Zwischenfrequenzverstärker in einem FM-Radio einen Bandpassfilter, um spezifische Zwischenfrequenzsignale auszuwählen.

4. Band-Stop-Filter

 Ein Band-Stop-Filter, auch als Notch-Filter bezeichnet, hat die entgegengesetzte Funktion zu einem Bandpassfilter. Es kann Signale innerhalb eines bestimmten Frequenzbereichs unterdrücken und gleichzeitig Signale anderer Frequenzen durchlaufen. Band-Stop-Filter bestehen normalerweise aus einer Kombination aus Tiefpassfiltern, Hochpassfiltern und einigen spezifischen Komponenten (wie Kondensatoren, Induktoren, Widerständen). Es kann störende Signale spezifischer Frequenzen effektiv beseitigen, z.

Die oben genannten vier grundlegenden Arten von Filterkreisen spielen eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung elektronischer Schaltung und können flexibel ausgewählt und gemäß den unterschiedlichen Signalverarbeitungsanforderungen angewendet werden. Durch ein angemessenes Design und die Kombination dieser Filterkreise können eine effektive Filterung und Verarbeitung von Signalen erreicht werden, wodurch die Anforderungen verschiedener elektronischer Geräte für die Signalqualität erfüllt werden.

In praktischen Anwendungen müssen Filterschaltungen normalerweise in Verbindung mit anderen Schaltungen wie Verstärkern und Mischern verwendet werden, um komplexe Signalverarbeitungsaufgaben zu erledigen.