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电路参数的无源滤波器与有源滤波器之间有什么区别?

[2021/12/11]

      滤波器是根据电路参数对电路频带宽度的影响而设计出来的工程应用电路,滤波器种类很多,有源滤波器和无源滤波器的区别我们最简单的分别办法是看看是否需要电源,在作用上最大的区别在于有源滤波器可以有增益,无源滤波器无增益是衰减的。

一、无源滤波器的特点

无源滤波器又称LC滤波器,是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路,可滤除某一次或多次谐波,最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联,可对主要次谐波构成低阻旁路。其主要优点是结构简单,成本低廉,运行可靠性高,运行费用较低。缺点是通带内的信号有能量损耗,负载效应比较明显,使用电感元件时容易引起电磁感应,当电感L较大时,滤波器的体积和重量都比较大,在低频段范围不适用。

二、有源滤波器的特点

有源滤波器的频率范围是由直流到500kHz,在低频范围内已取代了传统的LC滤波器,其主要特点为:

1.有源滤波器的输入阻抗高,输出阻抗极低,因而具有良好的隔离性能,所以各级之间均无阻抗匹配要求;

2.易于制作截止频率或中心频率连续可调的滤波器且调整容易;

3.如果使用电位器、可变电容器,有源滤波器的频率精度易于达到0.5%;

4.不用电感器,体积小,重量轻,在低频情况下,这种优点更为突出;

5.设计有源滤波器比设计LC滤波器更具灵活性,也可得到电压增益。

但应当注意,有源滤波器以集成运放作为有源元件,所以一定要电源,输入小信号时受运放带宽限制,输入大信号时受运放压摆率的限制,这就决定了有源滤波器不适用于高频范围。

三、有源滤波器与无源滤波器的区别

1.工作原理。无源滤波器由LC等元件组成,将其设计为某频率下极低阻抗,对相应频率谐波电流进行分流,其行为模式为提供被动式谐波电流旁路通道。有源滤波器由电力电子元件和DSP等构成的电能变换设备,检测负载谐波电流并主动提供对应的补偿电流,补偿后的源电流几乎为纯正弦波,其行为模式为主动式电流源输出;

2.谐波处理能力。无源滤波器只能滤除某个特定阶次的谐波,有源滤波器可动态滤除各次谐波;

3.频率变化的影响。无源滤波器谐振点偏移,效果降低;有源滤波器不受影响;

4.系统阻抗变化影响。无源滤波器受系统阻抗影响严重,存在谐波放大和共振的危险,而有源滤波不受影响。

5.负载变化对谐波补偿效果的影响。无源滤波器补偿效果随着负载的变化而变化,有源滤波器不受负载变化影响;

6.负载增加的影响。无源滤波器可能因为超载而损坏,有源滤波器无损坏之危险,谐波量大于补偿能力时,仅发生补偿效果不足而已;

7.设备造价。无源滤波器造价较低,有源滤波器造价高。

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