电子滤波器电路图大全（七款电子滤波器电路设计原理图详解）
应用电子电路
描述
1、电子滤波器
图6所示是电子滤波器。电路中的VT1是三极管，起到滤波管作用，C1是VT1的基极滤波电容，R1是VT1的基极偏置电阻，RL是这一滤波电路的负载，C2是输出电压的滤波电容。
电子滤波电路工作原理如下：
①电路中的VT1、R1、C1组成电子滤波器电路，这一电路相当于一只容量为C1×β1大小电容器，β1为VT1的电流放大倍数，而晶体管的电流放大倍数比较大，所以等效电容量很大，可见电子滤波器的滤波性能是很好的。等效电路如图6（b）所示。图中C为等效电容。
②电路中的R1和C1构成一节RC滤波电路，R1一方面为VT1提供基极偏置电流，同时也是滤波电阻。由于流过R1的电流是VT1的基极偏置电流，这一电流很小，R1的阻值可以取得比较大，这样R1和C1的滤波效果就很好，使VT1基极上直流电压中的交流成分很少。由于发射极电压具有跟随基极电压的特性，这样VT1发射极输出电压中交流成分也很少，达到滤波的目的。
③在电子滤波器中，滤波主要是靠R1和C1实现的，这也是RC滤波电路，但与前面介绍的RC滤波电路是不同的。在这一电路中流过负载的直流电流是VT1的发射极电流，流过滤波电阻R1的电流是VT1基极电流，基极电流很小，所以可以使滤波电阻R1的阻值设得很大（滤波效果好），但不会使直流输出电压下降很多。
④电路中的R1的阻值大小决定了VT1的基极电流大小，从而决定了VT1集电极与发射极之间的管压降，也就决定了VT1发射极输出直流电压大小，所以改变R1的大小，可以调整直流输出电压+V的大小。
2、电子稳压滤波器
图7所示是另一种电子稳压滤波器，与前一种电路相比，在VT1基极与地端之间接入了稳压二极管VD1。电子稳压原理如下：
在VT1基极与地端之间接入了稳压二极管VD1后，输入电压经R1使稳压二极管VD1处于反向偏置状态，此时VD1的稳压特性使VT1管的基极电压稳定，这样VT1发射极输出的直流电压也比较稳定。注意：这一电压的稳定特性是由于VD1的稳压特性决定的，与电子滤波器电路本身没有关系。
R1同时还是VD1的限流保护电阻。在加入稳压二极管VD1后，改变R1的大小不能改变VT1发射极输出电压大小，由于VT1的发射结存在PN结电压降，所以发射极输出电压比VD1的稳压值略小。
C1、R1与VT1同样组成电子滤波器电路，起到滤波作用。
在有些场合下，为了进一步提高滤波效果，可采用双管电子滤波器电路，2只电子滤波管构成了复合管电路。这样总的电流放大倍数为各管电流放大倍数之积，显然可以提高滤波效果。
电子滤波器电路图设计（一）
音频滤波器，是用在主机输出的音频信号上，RCA信号做隔离处理，以防干扰，常用在汽车音响上。
电子滤波器电路图设计（二）
巴特沃斯滤波器
巴特沃斯滤波器是滤波器的一种设计分类，其采用的是巴特沃斯传递函数，有高通、低通、带通、带阻等多种滤波器类型。巴特沃斯滤波器在通频带内外都有平稳的幅频特性，但有较长的过渡带，在过渡带上很容易造成失真。
四阶巴特沃斯低通滤波器
电子滤波器电路图设计（三）
滤波电路又称为滤波器，是一种选频电路，能够使特定频率范围的信号通过，而使其它频率的信号大大衰减即阻止其通过。按其工作频率范围的不同，滤波电路可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器和全通滤波器。仅由电阻、电容、电感这些无源元件组成的滤波电路称为无源滤波器。如果滤波电路中含有有源元件，如集成运放等，则称为有源滤波器。与无源滤波器相比，有源滤波器具有体积小、效率高、带负载能力强、频率特性好，而且在滤波的同时还可以将有用信号放大等一系列优点，因而得到广泛应用。
图1（a）所示电路为一阶有源低通滤波电路。
其幅频特性如图1（b）所示。
为改善滤波效果，使f》fo时，信号衰减的更快，一般在图1（a）所示的一阶低通滤波器的基础上再增加一级RC电路就构成二阶有源低通滤波器，如图2所示。
电子滤波器电路图设计（四）
常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。若滤波电路元件仅由无源元件（电阻、电容、电感）组成，则称为无源滤波电路。无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波（包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等）。若滤波电路不仅由无源元件，还由有源元件（双极型管、单极型管、集成运放）组成，则称为有源滤波电路。有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。
低通滤波可以简单的认为：设定一个频率点，当信号频率高于这个频率时不能通过，在数字信号中，这个频率点也就是截止频率，当频域高于这个截止频率时，则全部赋值为0。因为在这一处理过程中，让低频信号全部通过，所以称为低通滤波。
低通过滤的概念存在于各种不同的领域，诸如电子电路，数据平滑，声学阻挡，图像模糊等领域经常会用到。
低通滤波电路图
上图这是一个有源低通滤波器，主要作用是对音频解码芯片CS4360输出的音频信号进行低通滤波，把无用的高频信号过滤掉。
电子滤波器电路图设计（五）
本设计要求截止频率为2 kHz，根据外接电阻和截止频率的关系得到外接电阻REXT=40 kΩ，将DIV／CLK引脚短接到V+引脚。滤波电路连接如图2所示。
该电路采用单电源供电模式，因此V+引脚接+5 V电源，C11为电源滤波电容，以确保输入电压质量。R9和R12为分压电阻。通过分压得到GND引脚的参考电压为2 V。IN+引脚为信号输入引脚，OUT引脚为电路输出引脚，通过该滤波电路即可输出性能良好的波形。R10设置滤波器的截止频率，本设计要求截止频率为2 kHz，经计算得到R10=40 kΩ，实验中测量了不同频率下LTC1569（＄5.9000）的输入和输出幅值，如表1所示。
由表1可以看出，当输入频率f=100 Hz、f截止=200 Hz时输出信号开始衰减，当f=f截止=2 kHz时，输出信号的幅值为输入信号的0．707倍，符合低通滤波电路的幅频特性，保证了滤波电路的截止频率为2 kHz。
电子滤波器电路图设计（六）
由图（1）所示带通滤波电路的幅频响应与高通、低通滤波电路的幅频响应进行比较，不难发现低通与高通滤波电路相串联如图（2），可以构成带通滤波电路，条件是低通滤波电路的截止角频率WH大于高通电路的截止角频率WL，两者覆盖的通带就提供了一个带通响应。
这是一个通带频率范围为100HZ-10KHZ的带通滤波电路，在通带内我们设计为单位增益。根据题意，在频率低端f=10HZ时，幅频响应至少衰减26dB。在频率高端f=100KHZ时，幅频响应要求衰减不小于16dB。因此可以选择一个二阶高通滤波电路的截止频率fH=10KHZ，一个二阶低通滤波电路的fL=100HZ，有源器件仍选择运放LF142，将这两个滤波电路串联如图所示，就构成了所要求的带通滤波电路。
由巴特沃斯低通、高通电路阶数n与增益的关系知Avf1=1.586，因此，由两级串联的带通滤波电路的通带电压增益（Avf1）2=（1.586）2=2.515，由于所需要的通带增益为0dB，因此在低通滤波器输入部分加了一个由电阻R1、R2组成的分压器。
元件参数的选择和计算
在选用元件时，应当考虑元件参数误差对传递函数带来的影响。现规定选择电阻值的容差为1%，电容值的容差为5%。由于每一电路包含若干电阻器和两个电容器，预计实际截止频率可能存在较大的误差（也许是+10%）。为确保在100Hz和10kHz处的衰减不大于3dB.现以额定截止频率90Hz和1kHz进行设计。
前已指出，在运放电路中的电阻不宜选择过大或较小。一般为几千欧至几十千欧较合适。因此，选择低通级电路的电容值为1000pF，高通级电路的电容值为0.1μF，然后由式RCWC1可计算出精确的电阻值。
对于低通级由于已知c=1000pF和fh=11kHz，由式RCWC1算得R3=14.47kΩ，先选择标准电阻值R3=14.0kΩ。对于高通级可做同样的计算。由于已知C=0.1μF和fL=90Hz，可求出R7=R8≈18kΩ。
考虑到已知Avf1=1.586，同时尽量要使运放同相输入端和反相输入端对地的直流电阻基本相等，现选择R5=68k，R10=82k，由此可算出R4=（Avf1-1）R5≈39.8k，R9=（Avf1-1）R10≈48k，其容差为1％。
设计完成的电路如图所示。信号源vI通过R1和R2进行衰减，它的戴维宁电阻是R1和R2的并联值，这个电阻应当等于低通级电阻R3（=14k）。因此，有
由于整个滤波电路通带增益是电压分压器比值和滤波器部分增益的乘积，且应等于单位增益，
联解式和，并选择容差为1％的额定电阻值，得R1=35.7kΩ和R2=23.2kΩ。
电子滤波器电路图设计（七）
为减小体积、降低成本，单片开关电源一般采用简易式单级EMI滤波器，典型电路图1所示。图（a）与图（b）中的电容器C能滤除串模干扰，区别仅是图（a）将C接在输入端，图（b）则接到输出端。图（c）、（d）所示电路较复杂，抑制干扰的效果更佳。图（c）中的L、C1和C2用来滤除共模干扰，C3和C4滤除串模干扰。R为泄放电阻，可将C3上积累的电荷泄放掉，避免因电荷积累而影响滤波特性;断电后还能使电源的进线端L、N不带电，保证使用的安全性。图（d）则是把共模干扰滤波电容C3和C4接在输出端。
EMI滤波器能有效抑制单片开关电源的电磁干扰。图2中曲线a为加EMI滤波器时开关电源上0.15MHz～30MHz传导噪声的波形（即电磁干扰峰值包络线）。曲线b是插入如图1（d）所示EMI滤波器后的波形，能将电磁干扰衰减50dBμV～70dBμV。显然，这种EMI滤波器的效果更佳。
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