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電子電路 - 線性波形整形
訊號也可以稱為波。每個波在圖表中表示時都具有一定的形狀。這種形狀可以是不同的型別，例如正弦、方波、三角波等，它們隨時間週期而變化，或者它們可能具有一些與時間週期無關的隨機形狀。
波形整形的型別
波形整形主要有兩種型別。它們是 -
- 線性波形整形
- 非線性波形整形
線性波形整形
在這種線性波形整形中，使用電阻器、電容器和電感器等線性元件來整形訊號。正弦波輸入具有正弦波輸出，因此非正弦波輸入更常用於理解線性波形整形。
濾波是指衰減不需要的訊號或再現特定訊號的頻率分量的選定部分的過程。
濾波器
在整形訊號的過程中，如果某些部分的訊號被認為是不需要的，則可以使用濾波器電路將其切除。濾波器是一種可以去除輸入訊號中不需要的部分的電路。訊號強度降低的過程也稱為衰減。
我們有一些元件可以幫助我們進行濾波技術。
電容器具有允許交流電和阻擋直流電的特性。
電感器具有允許直流電但阻擋交流電的特性。
利用這些特性，這兩個元件特別用於阻擋或允許交流電或直流電。可以根據這些特性設計濾波器。
我們有四種主要的濾波器型別 -
- 低通濾波器
- 高通濾波器
- 帶通濾波器
- 帶阻濾波器
現在讓我們詳細討論這些型別的濾波器。
低通濾波器
允許一組低於指定值的頻率的濾波器電路可以稱為低通濾波器。此濾波器透過較低的頻率。使用RC和RL的低通濾波器電路圖如下所示。
電容濾波器或RC濾波器和電感濾波器或RL濾波器都充當低通濾波器。
RC濾波器 - 由於電容器並聯放置，因此它允許的交流電接地。這旁路了所有高頻分量，同時允許直流電輸出。
RL濾波器 - 由於電感器串聯放置，因此直流電被允許輸出。電感器阻擋交流電，交流電不允許輸出。
低通濾波器 (LPF) 的符號如下所示。
頻率響應
實際濾波器的頻率響應如下所示，並且當不考慮電子元件的實際考慮因素時，理想LPF的頻率響應如下。
任何濾波器的截止頻率都是濾波器旨在衰減（截止）訊號的關鍵頻率$f_{c}$。理想濾波器具有完美的截止，而實際濾波器則有一些限制。
RLC濾波器
在瞭解了RC和RL濾波器之後，人們可能會想到將這兩個電路加在一起以獲得更好的響應會很好。下圖顯示了RLC電路的外觀。
輸入訊號透過電感器，電感器阻擋交流電並允許直流電。現在，該輸出再次透過並聯的電容器，如果訊號中存在任何交流分量，則將其接地，允許直流電輸出。因此，我們在輸出端獲得了純直流電。這比兩者都更好的低通電路。
高通濾波器
允許一組高於指定值的頻率的濾波器電路可以稱為高通濾波器。此濾波器透過較高的頻率。使用RC和RL的高通濾波器電路圖如下所示。
電容濾波器或RC濾波器和電感濾波器或RL濾波器都充當高通濾波器。
RC濾波器
由於電容器串聯放置，因此它阻擋直流分量並允許交流分量輸出。因此，高頻分量出現在電阻器兩端的輸出端。
RL濾波器
由於電感器並聯放置，因此直流電被允許接地。剩餘的交流分量出現在輸出端。高通濾波器 (HPF) 的符號如下所示。
頻率響應
實際濾波器的頻率響應如下所示，並且當不考慮電子元件的實際考慮因素時，理想HPF的頻率響應如下。
任何濾波器的截止頻率都是濾波器旨在衰減（截止）訊號的關鍵頻率$f_{c}$。理想濾波器具有完美的截止，而實際濾波器則有一些限制。
RLC濾波器
在瞭解了RC和RL濾波器之後，人們可能會想到將這兩個電路加在一起以獲得更好的響應會很好。下圖顯示了RLC電路的外觀。
輸入訊號透過電容器，電容器阻擋直流電並允許交流電。現在，該輸出再次透過並聯的電感器，如果訊號中存在任何直流分量，則將其接地，允許交流電輸出。因此，我們在輸出端獲得了純交流電。這比兩者都更好的高通電路。
帶通濾波器
允許一組兩個指定值之間的頻率的濾波器電路可以稱為帶通濾波器。此濾波器透過一系列頻率。
由於我們需要消除一些低頻和高頻，以選擇一組指定的頻率，因此我們需要級聯一個HPF和一個LPF以獲得BPF。即使透過觀察頻率響應曲線，也可以很容易地理解這一點。
帶通濾波器的電路圖如下所示。
上述電路也可以使用RL電路或RLC電路構建。為了簡單理解，上面選擇了一個RC電路。
帶通濾波器 (BPF) 的符號如下所示。
頻率響應
實際濾波器的頻率響應如下所示，並且當不考慮電子元件的實際考慮因素時，理想BPF的頻率響應如下。
任何濾波器的截止頻率都是濾波器旨在衰減（截止）訊號的關鍵頻率$f_{c}$。理想濾波器具有完美的截止，而實際濾波器則有一些限制。
帶阻濾波器
阻擋或衰減一組兩個指定值之間的頻率的濾波器電路可以稱為帶阻濾波器。此濾波器拒絕一系列頻率，因此也可以稱為帶阻濾波器。
由於我們需要消除一些低頻和高頻，以選擇一組指定的頻率，因此我們需要級聯一個LPF和一個HPF以獲得BSF。即使透過觀察頻率響應曲線，也可以很容易地理解這一點。
帶阻濾波器的電路圖如下所示。
上述電路也可以使用RL電路或RLC電路構建。為了簡單理解，上面選擇了一個RC電路。
帶阻濾波器 (BSF) 的符號如下所示。
頻率響應
實際濾波器的頻率響應如下所示，並且當不考慮電子元件的實際考慮因素時，理想BSF的頻率響應如下。
任何濾波器的截止頻率都是濾波器旨在衰減（截止）訊號的關鍵頻率$f_{c}$。理想濾波器具有完美的截止，而實際濾波器則有一些限制。