滤波器大全（滤波器的作用和原理）

本文目录一览：

• 1、窄带带通滤波器详细资料大全
• 2、巴特沃斯滤波器详细资料大全
• 3、电气符号YZM代表什么意思？
• 4、怎么应用R、L、C元件组成最简单的滤波器?
• 5、HOPG详细资料大全
• 6、禁带详细资料大全

窄带带通滤波器详细资料大全

窄带带通滤波器是按滤波器的频率特性的幅频特性来定义的。如果在数字滤波器所要提取信号频率处设定一个极点滤波器，此极点选择为

d=re^j2πkfT

当r值接近1时，就可兆渣以得到很窄的通带和比较陡峭的过度带，故称为狭窄带通滤波器。

基本介绍 中文名 ：窄带带通滤波器 按 ：滤波器的频率特性的幅频特性 极点选择 ：d=re^j2πkfT 条件 ：当r值接近1时 定义,设计, 定义 狭窄带通滤波器是按滤波器的频率特性的幅频特性来定义的。如果在数字滤波器所要提取信号频率处设定一个极点滤波器，此极点选择为 d=re^j2πkfT 当r值接近1时，就可以得镇亏到很窄的通带和比较陡峭的过度带，故称为狭窄带通滤波器。 设计 窄带带通滤波器的上限截止频率与下限截止频率的比近似为2或者更小，因此不能被分为单独的低通和高通滤波器来实现。其主要原因可以用图1清晰解释。当上限截止频率与下限截止频率的比减小时，中心频率处的衰减将增加；当上限截止频率与下限截止频率的比接近于1时，滤波器有更大的抑制作用。 在低通滤波器的传递函式中，如果以s+1/s代替s，就得到了带通滤波器。中心频率为1rad/s，且低通滤波器频率回响直接变换成带通滤波器中具有相同衰减量的频宽。换句话说，衰减频宽比保持不变，如图2所示。此图显示了低通滤波器与其变换后的带通滤波器之间的关系。低通滤波器的每一个极点和零点变换成带通滤波器的一对极点和零点。 为了设计带通滤波器，要进行下面族旅悄几步工作： ①将带通滤波器设计指标变换为归一化低通指标。 ②根据归一化频率回响曲线选择一个满意的低通滤波器。

巴特沃斯滤波器详细资料大全

巴特沃斯滤波器（Butterworth filter）是电子滤波器的一种。巴特沃斯滤波器的特点是通频带的频率回响曲线最平滑。

基本介绍蔽贺 中文名 ：巴特沃斯滤波器 外文名 ：Butterworth filter 类型 ：电子滤波器 特点 ：通频带的频率回响曲线最平滑 发明人 ：史蒂芬·巴特沃斯 发表期刊 ：《无线电工程》 衰减率 ：每倍频6分贝，每十倍频20分贝 别名 ：最大平坦滤波器、平板平坦滤波器 历史,特性,传递函式,实例,比较, 历史 这种滤波器最先由英国工程师史蒂芬·巴特沃斯（Stephen Butterworth）在1930年发表在英国《无线电工程》期刊的一篇论文中提出的。 特性 巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率回响曲线最大限度平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零。 在振幅的对数对角频率的波特图上,从某一边界角频率开始,振幅随着角频率的增加而逐步减少,趋向负无穷大。 一阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频6分贝，每十倍频20分贝。二阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频12分贝、三阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频18分贝、如此类推。巴特沃斯滤波器的振幅对角频率单调下降，并且也是唯一的无论阶数，振幅对角频率曲线都保持同样的形状的滤波器。只不过滤波器阶数越高，在阻频带振幅衰减速度越快。其他滤波器高阶的振幅对角频率图和低阶数的振幅对角频率有不同的形状。 传递函式 巴特沃斯低通滤波器可用如下振幅的平方对频率的公式表示： 其中, = 滤波器宏升派的阶数 = 截止频率 = 振幅下降为 -3分贝时的 频率 = 通频带边缘频率 在通频带边缘的数值 实例 阶巴特沃斯滤波器的考尔第一型电子线路图如下: 其中： 电容 ； = 奇数 电感 ； = 偶数 比较 与其它滤波器比较 下笑丛图是巴特沃斯滤波器（左上）和同阶第一类切比雪夫滤波器（右上）、第二类切比雪夫滤波器（左下）、椭圆函式滤波器（右下）的频率回响图。

电气符号YZM代表什么意思？

常用电气符号大全

电气符号是技术文档中重要的表达方式，本文归纳总结了电流互感器、电压互感器、变压器、电源、滤波器等的电气符号，方便大家在工作晌纤中查找使用。

一、电流互感器电气符号的表达方式

宴谈仿电流互感器的作用是可以侍租把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。根据GB4728-6-84 《电能的发生和转换》，在电气工程应用中电流互感器电气符号有明确的规定。

电流互感器符号表示方式的详细描述一文中参考GB4728对电流互感器电气符号做了详细的描述，需要深入了解的可以细读。

二、电压互感器电气符号的表达方式

电压互感器是一个带铁心的变压器，主要是用来按比例变换线路上的电压。电压互感器：Potential transformer 简称PT，在新国标也叫Transformer voltage 也简称TV，与旧国标中“YH”(电压互感器的“压”、“互”二字的汉语拼音第一个字母的组合)相对应。根据GB4728-6-84 《电能的发生和转换》，在电气工程应用中电压互感器符号有明确的规定。

电压互感器符号表示方法详细描述一文参考GB4728对各类电压互感器的电气符号做了详细描述。

三、变压器电气符号的表达方式

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。变压器电气符号大全这篇文章中收集并列出了双绕组变压器电气符号、三绕组变压器电气符号、自耦变压器电气符号、三相变压器电气符号等，供大家制图或学习时参考。

四、电源电气符号的表达方式

电源电气符号包括电路标识符号、变频器电气符号、变压器电气符号，电源电气符号大全这篇文章参考《GB/T 29253-2012 实验室仪器和设备常用图形符号》对这些常用电源电气符号做了详细说明。

五、滤波器图形的表达方式

滤波器是指按规定法则设计用来传递输入量的各频谱分量的一种线性二端口器件。通常是为了通过某些频带的频谱分量而衰减在其他一些频带内的频谱分量——《GB/T 2900.83-2008 电工术语 电的和磁的器件》定义。

滤波器图形的表达方式在滤波器图形符号大全这篇文章中有详细的描述。

怎么应用R、L、C元件组成最简单的滤波器?

R串，C并输出端 = 低通滤波器慧差差

C串，R并输出端 = 高通滤波器

LC串，R并输出端 = 带通滤波器

LC并，R并输出端 = 带阻滤波器

R串，LC并后再并输出端 = 带通前皮滤波器

R串，LC串后再并 = 带阻滤波庆裤器（陷波器）

HOPG详细资料大全

HOPG（Highly Oriented Pyrolytic Graphite，高定向热解石墨）是一种新型高纯度炭材料，是热解石墨经高温高压处理后制得的一种新型炭材料，其性能接近单晶石墨。

基本介绍 中文名 ：高定向热解石墨 外文名 ：Highly Oriented Pyrolytic Graphite 缩写 ：HOPG 材料类型 ：新型高纯度炭材料 性能 ：接近单晶石墨 功能 ：X射线单色器、中子滤波器 突出功能 ：非常光滑的表面和电导性 级别 ：A、B、C三级 生产单位 ：中国科学院等 套用功能,国内情况, 套用功能 主要套用包括X射线单色器、中子滤波器和单色器、石墨基本性能研究、大尺寸石墨层间化合物、高导热套用等研究与套用领域中。其中作为单色器可以为显微分析人员提供了一种可重复使用的平滑表面。与云母不同的是，HOPG完全无极性适用于元素分析，并且分析信号中仅有碳原子背景信号。HOPG优良的表面光滑性使其可以作为空白背景，除非解析度达到原子级水平。 HOPG最突出的功能是有一个非常光滑的表面和电导性。HOPG具有层状结构，衫渣使得样品制备非常简单。用一个双面胶按压在HOPG上，然后剥离，就可以得到新的光滑的导电的表面。HOPG可以用于表面粗糙度测量，表面微观性质表征等所使用的基底。这是由于HOPG表面几乎为一个石墨层，标准的高定向的正六方形伏此的原子秩序排列，使得表面的粗糙度小于0.1nm。标准的HOPG基底的尺寸为10mm×10mm×1mm（有或厅悄时可能是12mm×12mm×1mm）。根据HOPG的Mosaic Spread值一般可以将其分为A、B、C三级，A级产品能达到0.4度，B级产品通常为0.6-1.0度，C级产品为1.0度以上，通常使用的产品为B级。 国内情况 目前国内能够制备HOGP的单位主要有中国科学院化学研究所等研究单位，制备的最大规格能够达到50×40×2mm，等级可以达到A级水平。

禁带详细资料大全

在能带结构中能态密度为零的能量区间。常用来表示价带和导带之间的能态密度为零的能量区间。禁频宽度的大小决定了材料是具有半导体性质还是具有绝缘体性质。半导体的禁频宽度较小，当温度升高时，电子可以被激发传到导带，从而使材料具有导电性。绝缘体的禁频宽度很大，即使在较高的温度下，仍是电的不良导体。

基本介绍 中文名 ：禁带 外文名 ：forbidden band 特征 ：晶体中相邻两能带间的能量范围 提出者 ：派尔斯 定义 ：能态密度为零的能量区间 学科 ：半导体物理 概念解释,禁带的宽度,导体、半导体、绝缘体的能带,禁带示意图,相关概念,半导体禁带,滤波器禁带,光子禁带,光子晶体禁带的特性, 概念解释 对于绝缘体，分隔导带和满带的禁频宽度较大，激发电子需要较大的能量，因此激发电子的数目就十分少，以致所引起的导电作用在实际中可以忽略。对于半导体，分隔导带与满带的禁频宽度较小，激发电子的数目较多，就可以导电。 在能带结构中能态密度为零的能量区间。常用来表示价带和导带之间的能量范围。禁频宽度的虚迅漏大小决定了材料是半导体还是绝缘体。半导体的禁频宽度较小，温度升高，电子被激发传到导带，具有导电性。绝缘体的禁频宽度很大，即使在较高的温度下，仍是不良导体。 禁带的宽度 禁频宽度是半导体的一个重要特征参量，其大小主要决定于半导体的能带结构，即与晶体结构和原子的结合性质等有关。 半导体价带中的大量电子都是价键上的电子（称为价电子），不能够导电，即不是载流子。只有当价电子跃迁到导带（即本征激发）而产生出自由电子和自由空穴后，才能够导电。空穴实际上也就是价电子跃迁到导带以后所留下的价键空位（一个空穴的运动就等效于一大群价电子的运动）。因此，禁频宽度的大小实际上是反映了价电子被束缚强弱程度的一个物理量，也就是产生本征激发所需要的最小能量。 Si的原子序数比Ge的小，则Si的价电子束缚得较紧，所以Si的禁频宽度比Ge的要大一些。GaAs的价键还具有极性，对价电子的束缚更紧，所以GaAs的禁频宽度更大。GaN、SiC等所谓宽禁带半导体的禁频宽度更要大得多，因为其价键的极性更强。Ge、Si、GaAs、GaN和金刚石的禁频宽度在室温下分别为0.66eV、1.12 eV、1.42 eV、3.44 eV和5.47 eV。 金刚石在一般情况下是绝缘体，因为碳（C）的原子序数很小，对价电子的束缚作用非常强，价电子在一般情况下都摆脱不了价键的束缚，则禁频宽度很大，在室温下不能产生出载流子，所以不导电。不过，在数百度的高温下也同样呈现出半导体的特性，因此可用来制作工作温度高达500℃以上的电晶体。 作为载流子的电子和空穴，分别处于导带和价带之中；一般，电子多分布在导带底附近（导带底相当于电子的势能），空穴多分布在价带顶附近（价带顶相当于空穴的势能）。高于导带底的能量就是电子的动能，低于价带顶的能量就是空穴的动能。（3）半导体禁频宽度与温度和掺杂浓度等有关：　半导体禁频宽度随温度能够发生变化，这是半导体器件及其电路的一个弱点（但在某些套用中这却是一个优点）。半导体的禁频宽度具有负的温度系数。例如，Si的禁频宽度外推0 K时是1.17eV，到室温时即下降到1.12eV。 如果由许多孤立原子结合而成昌清为晶体的时候，一条原子能级就简单地对应于一个能带，那么当温度升高时，晶体体积膨胀，原子间距增大，能频宽度变窄，则禁频宽度将增大，于是禁频宽度的温度系数为正。 但是，对于常用的Si、Ge和GaAs等半导体，在由原子结合而成为晶体的时候，价键将要产生所谓杂化（s态与p态混合——sp3杂化），结果就使得一条原子能级并不是简单地对应于一个能带。所以，当温度升高时，晶体的原子间距增大，能频宽度虽然变窄，但禁频宽度却是减小的——负的温度系数。 当掺杂浓度很高时，由于杂质能带和能带尾的出现，而有可能导致禁频宽度变窄。 禁频宽度对于半导体器件性能的影响是不言而喻的，它直接决定着器件的耐压和最高工作温度；对于BJT，当发射区因为高掺杂而出现禁频宽度变窄时，将会导致电流增益大大降低。 导体、半导体差烂、绝缘体的能带 晶体中的电子应该由低到高依次占据能带中的各个能级．如果一能带中所有能态都已被电子填满，这能带称为满带。一般原子内层能级在正常状态下都已被电子填满，当结合成晶态时，与此能级相应的能带如果不和其他能带重叠，一般都是满带．由于满带中所有可能的能态都已被电子占满，因此不论有无外电场作用，当满带中有任一电子由其他原来占有的能态向这一能带中的其他任一能态转移时，就必有电子沿相反方向的转移与之抵偿，其总效果与没有电子转移一样。所以说满带中的电子没有导电作用(当然如果把满带中的电子激发到能量更高的非满带中去，就会导电)。有的能带中只填人部分电子，还有一些空着的能态，能带中的电子在外电场作用下得到能量后，可进入本能带中未被电子填充的稍高的能态，并且它的转移不一定有反向的电子转移来把它抵消掉，从而形成了电流．这样未填满电子的能带称为导带。此外，与各原子激发的能级相应的能带，在未被激发的正常情况下，往往没有电子填人称为空带。如果有电子因某种因素受激进入空带，在外电场中，这电子也可得到加速，在该空带内稍高的空能态转移，从而表现为具有一定的导电性，因此空带也称为导带。 晶体中能带结构示意图如下图所示。 禁带示意图 常见半导体材料禁带值： 相关概念 半导体禁带 按照固体的能带理论，半导体的价带与导带之间有一个禁带。在禁带较窄的半导体中，有一些物理现象表现最为明显。由于禁带窄，导带与价带的相互影响就比较严重，寻常温度下热激发的电子浓度高，费米能级很容易进入导带，必须用费米-狄拉克统计来处理电子输运过程。 滤波器禁带 滤波器中常用的名词。被滤波器所阻挡，不能通过的频率范围称为禁带。 光子禁带 1987 年，E.Yablonovitch和 S.John分别提出了光子晶体的概念，即所谓的“光半导体”。它是一种由介质或金属周期排列构成的人工材料。由于其独特的性能和潜在的巨大套用前景，近十年来，光子晶体己成为一个发展迅速的科学研究新领域。 我们知道，在半导体材料中由于周期势场作用，电子会形成能带结构，带与带之间有能隙(如价带与导带)。如果将具有不同介电常数的介质材料在空间按一定的周期排列，由于存在周期性，在其中传播的光波的色散曲线将成带状结构，带与带之间有可能会出现类似于半导体禁带的“光子禁带”(Photonic band gap)，频率落在禁带中的光或电磁波是被严格禁止传播的。 如果只在一个方向具有周期结构，光子禁带只可能出现在这个方向上，如果存在三维的周期结构，就有可能出现全方位的光子禁带。落在禁带中的光在任何方向都被禁止传播。我们将具有光子禁带的周期性电介质结构称为光子晶体(Photonic Crystal)。 光子晶体的最根本特征是具有光子禁带，落在禁带中的光是被禁止传播的，光子禁带的出现依赖于光子晶体的结构、介电常数的配比和几何结构。 光子晶体禁带的特性 选择不同的晶格结构能够产生不同禁频宽度和位置；不同介电常数与填充比在一定范围内与禁频宽度成正比关系；在相同填充比下研究了不同的柱体形状，发现椭圆柱体的结构与圆柱体结构相差不大，但是它的 TE、TM 模与圆柱体结构相比却产生了多个分立禁带，禁带结构有了较大变化，而实际的加工制作光子晶体中，由于精度不够，圆柱结构又经常被破坏，成为椭圆或其它形状，所以光子晶体的柱体结构在光子禁带的分析中是值的重视的。

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