濾波電路又稱為濾波器,是一種選頻電路,能夠使特定頻率范圍的信號通過,而使其它頻率的信號大大衰減即阻止其通過。按其工作頻率范圍的不同,濾波電路可分為低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器和全通濾波器。僅由電阻、電容、電感這些無源元件組成的濾波電路稱為無源濾波器。如果濾波電路中含有有源元件,如集成運放等,則稱為有源濾波器。與無源濾波器相比,有源濾波器具有體積小、效率高、帶負(fù)載能力強、頻率特性好,而且在濾波的同時還可以將有用信號放大等一系列優(yōu)點,因而得到廣泛應(yīng)用。
低通濾波(Low-pass filter) 是一種過濾方式,規(guī)則為低頻信號能正常通過,而超過設(shè)定臨界值的高頻信號則被阻隔、減弱。但是阻隔、減弱的幅度則會依據(jù)不同的頻率以及不同的濾波程序(目的)而改變。
圖1(a)所示電路為一階有源低通濾波電路。
為改善濾波效果,使f》fo時,信號衰減的更快,一般在圖1(a)所示的一階低通濾波器的基礎(chǔ)上再增加一級RC電路就構(gòu)成二階有源低通濾波器,如圖2所示。
一階低通濾波器公式
一階濾波,又叫一階慣性濾波,或一階低通濾波。是使用軟件編程實現(xiàn)普通硬件RC低通濾波器的功能。
一階低通濾波的算法公式為:
Y(n)=αX(n) (1-α)Y(n-1)
式中:α=濾波系數(shù);X(n)=本次采樣值;Y(n-1)=上次濾波輸出值;Y(n)=本次濾波輸出值。
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一階低通濾波法采用本次采樣值與上次濾波輸出值進(jìn)行加權(quán),得到有效濾波值,使得輸出對輸入有反饋作用。
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