¿Cuál es el principio de funcionamiento y la función del filtro?

1. Principios básicos El filtro está compuesto por un circuito de filtro de paso bajo compuesto por un inductor y un condensador, que permite el paso de la corriente de señales útiles y atenúa las señales de interferencia de mayor frecuencia. Debido a que existen dos tipos de señales de interferencia: modo diferencial y modo ***, el filtro debe atenuar estos dos tipos de interferencia. Hay tres principios básicos: (1) Utilice las características de aislamiento de alta y baja frecuencia del condensador para introducir la corriente de interferencia de alta frecuencia del cable vivo y la línea neutra en el cable de tierra (modo ***), o introduzca la corriente de interferencia de alta frecuencia del cable vivo en el cable neutro (modo diferencial) (2) Utilice las características de impedancia del inductor para reflejar la corriente de interferencia de alta frecuencia hacia la fuente de interferencia; las características de la ferrita de supresión de interferencias para absorber señales de interferencia en una determinada banda de frecuencia y convertirlas en calor De acuerdo con las características de la señal de interferencia, banda de frecuencia, coloque anillos magnéticos de ferrita de supresión de interferencias y perlas magnéticas adecuadas directamente en el cable. filtrado. Forma del filtro 2. El concepto de filtrado El filtro es un concepto importante en el procesamiento de señales. La función del circuito de filtro es reducir el componente de CA del voltaje de CC pulsante tanto como sea posible, mantener su componente de CC, reducir el coeficiente de ondulación del voltaje de salida y suavizar la forma de onda. Formas de onda antes y después del filtrado En términos generales, el filtrado se puede dividir en filtrado clásico y filtrado moderno. El filtrado clásico es un concepto de ingeniería basado en el análisis y las transformadas de Fourier. Según la teoría de las matemáticas avanzadas, cualquier señal que cumpla determinadas condiciones puede considerarse como una superposición de infinitas ondas sinusoidales. En otras palabras, una señal de ingeniería es una superposición lineal de ondas sinusoidales de diferentes frecuencias. Las ondas sinusoidales de diferentes frecuencias que forman la señal se denominan componentes de frecuencia o componentes armónicos de la señal. Un circuito que solo permite que los componentes de la señal dentro de un cierto rango de frecuencia pasen normalmente y evita que pasen otros componentes de frecuencia se llama filtro clásico o circuito de filtro. Diagramas de filtrado en el dominio del tiempo y en el dominio de la frecuencia En el filtrado clásico y el filtrado moderno, el modelo de filtro es en realidad el mismo (los filtros de hardware no han progresado mucho), pero el filtrado moderno también agrega muchos conceptos de filtrado digital. 3. Ancho de banda del parámetro principal: se refiere al ancho del espectro que debe pasar, BW = (f2-f1). F1 y f2 se basan en la pérdida de inserción en la frecuencia central f0. Ondulación de la banda de paso: Variación de la pérdida de inserción con la frecuencia en la banda de paso. La fluctuación dentro de banda dentro de un ancho de banda de 1 dB es de 1 dB. Ondulación: se refiere al valor máximo de la pérdida de inserción que fluctúa con la frecuencia según la curva de pérdida promedio dentro del rango de ancho de banda (frecuencia de corte) de 1 dB o 3 dB. Retraso (Td): se refiere al tiempo necesario para que la señal pase a través del filtro. Es numéricamente la derivada de la frecuencia diagonal de la función de fase de transmisión, es decir, Td=df/dv. Linealidad de fase dentro de banda: este indicador representa la magnitud de la distorsión de fase introducida por el filtro en la señal transmitida en la banda de paso. Los filtros diseñados según funciones de respuesta de fase lineal tienen una buena linealidad de fase. Pérdida de inserción: La atenuación de la señal original en el circuito debido a la introducción del filtro, manifestada como pérdida en la frecuencia central o de corte. Si se requiere una pérdida de inserción de banda completa, esto debe enfatizarse. Pérdida de retorno: la relación en decibeles (dB) entre la potencia de entrada de la señal del puerto y la potencia incidente, que también es igual a 20Log10ρ, donde ρ es el coeficiente de reflexión de voltaje. Cuando el puerto absorbe completamente la potencia de entrada, la pérdida de retorno es infinita. Frecuencia central: la frecuencia f0 de la banda de paso del filtro generalmente se toma como f0 = (f1 f2)/2. f1 y f2 son los puntos de frecuencia de borde a la izquierda y a la derecha del filtro de paso de banda o de eliminación de banda que se reducen relativamente en 1 dB o 3 dB. . Los filtros de banda estrecha suelen utilizar el punto de pérdida de inserción mínima como frecuencia central para calcular el ancho de banda de paso. Frecuencia de corte: se refiere al punto de frecuencia derecho de la banda de paso del filtro de paso bajo y al punto de frecuencia izquierdo de la banda de paso del filtro de paso alto. Generalmente definido por el punto de pérdida relativa de 1 dB o 3 dB. El estándar de referencia para la pérdida relativa es: el paso bajo se basa en la pérdida de inserción en CC y el paso alto se basa en la pérdida de inserción en la frecuencia de la banda de paso alto sin banda de parada parásita. Relación de onda estacionaria dentro de banda (VSWR): un indicador importante para medir si la señal en la banda de paso del filtro coincide bien con la transmisión. Ideal VSWR=1:1, VSWRgt;1 cuando no coincide. Para un filtro real, VSWR1), KxdB=BWxdB/BW3dB, (x puede ser 40dB, 30dB, 20dB, etc.) están todos satisfechos. Cuantas más órdenes tenga un filtro, más alto será el rectángulo; es decir, cuanto más cerca esté k del valor ideal de 1, más difícil será crearlo.

4. Funciones (1) Separar señales útiles y ruido, mejorar la antiinterferencia de la señal y la relación señal-ruido; (2) Filtrar componentes de frecuencia poco interesantes y mejorar la precisión del análisis (3) Separar componentes individuales de componentes de frecuencia complejos; . Forma del filtro Figura 5 Forma del filtro Los filtros se utilizan para mejorar la calidad de la energía, mejorar la linealidad del circuito y reducir diversos desordenes, interferencias de distorsión no lineal y interferencias armónicas. Para los sistemas de armas, los lugares donde se utilizan filtros son: (1) Además de los filtros de potencia instalados en el sistema de distribución de energía principal y en el sistema de distribución de energía, también se deben instalar filtros en la fuente de alimentación que ingresa al equipo. Es mejor utilizar un filtro línea a línea en lugar de un filtro línea a tierra. (2) Para equipos sensibles a interferencias de pulsos e interferencias transitorias, cuando se utiliza un transformador de aislamiento para el suministro de energía, se debe instalar un filtro en el extremo negativo. (3) Al suministrar energía a un sistema de armas que contenga un dispositivo eléctrico explosivo, se debería instalar un filtro. Cuando sea necesario, los cables de los dispositivos eléctricos explosivos también deberían estar equipados con filtros. (4) En la interfaz entre cada subsistema o dispositivo, debe haber un filtro para suprimir las interferencias y garantizar la compatibilidad. (5) Para señales de control de equipos y subsistemas, se deben agregar filtros o capacitores de derivación en los extremos de entrada y salida. Este artículo describe el principio, los conceptos de filtrado, los parámetros, las funciones y las precauciones del filtro. Hay muchos tipos de filtros, cada uno con diferentes características de rendimiento. Por lo tanto, al seleccionar un filtro, generalmente es necesario considerar exhaustivamente el entorno de uso real del cliente y sus requisitos de rendimiento para poder tomar una decisión correcta, efectiva y confiable.