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  • 常用的11软件滤波,用C语言编写。 1.限幅滤波 2.中位值滤波 3.算数平均滤波 4.递推平均滤波 5.中位值平均滤波法 6.限幅平均滤波法 7.一阶滞后滤波 8.加权递推平均滤波 9.消抖滤波 10.限幅消抖滤波 11.卡尔曼滤波...
  • 10种滤波方式

    千次阅读 2020-11-23 10:23:45
    一、限幅滤波法 先根据经验判断,确定两次采样允许的最大偏差值,设为A。 每次检测到新采样值时进行...、算术平均滤波法 连续取N个值进行算术平均运算。 N较大时,信号平滑度较高,但灵敏度较低;N较小,信号平滑度

    一、限幅滤波法
    先根据经验判断,确定两次采样允许的最大偏差值,设为A。
    每次检测到新采样值时进行判断:
    (1)如果本次新采样值与上一次滤波效果之差<=A,则本次采样值有效,令本次滤波结果=新采样值;
    (2)如果本次采样值与上次滤波结果之差>A,则本次采样值无效,放弃本次采样值,本次滤波结果=上次滤波结果。

    二、中位值滤波法
    连续采样N次值,把采样值按大小排列,取中间值为本次有效值。

    三、算术平均滤波法
    连续取N个值进行算术平均运算。
    N较大时,信号平滑度较高,但灵敏度较低;N较小,信号平滑度低,但灵敏度较高。

    四、递推平均滤波法
    把连续N个采集值看成一个队列,每次采集到的新数据放入队尾,并扔掉原来队首的数据。把队列中的N个数据进行平均计算,即可获得新的滤波结果。

    五、中位值平均滤波法
    中位值平均滤波法又称脉冲干扰平均滤波法,相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”。
    连续采集N个数据,去掉一个最大和最小值,然后计算N-2个数的平均值。

    六、递推中位值平均滤波法
    相当于“中位值滤波法”+“递推平均滤波法”。这种方法把连续N个值看成一个队列,每次采集到一个新数据放入队尾,并扔掉原来队首的值。 把队列中的N个数据先去掉一个最大值和最小值,然后计算N-2个数据的平均值。

    七、限幅平均滤波法
    相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”。每次采样先进行限幅处理,再进行队列平均滤波处理。

    八、一阶滞后滤波法
    本次结果滤波结果=a*本次采样值+(1-a)*上次结果。
    a代表滤波系数,a=0--1。

    九、加权递推平均滤波法
    加权递推平均滤波法是对递推平均滤波法的改进,即不同时刻的数据加以不同的权。通常是越接近现时刻的数据,权取得越大。给予新采样值的权系数越大,则灵敏度越高,但信号的平滑度越低。

    十、消抖滤波法
    将每次采样值与当前有效值比较,如果采样值=当前有效值,则计数器清零,否则计数器加1。然后,判断计数器是否>=上限N(溢出)。如果溢出,将本次值替换当前有效值,并清计数器。

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  • 种滤波方式

    千次阅读 2018-08-30 14:00:00
    均值滤波,是最简单的一种滤波操作,输出图像的每一个像素是核窗口内输入图像对应像素的像素的平均值( 所有像素加权系数相等),其实说白了它就是归一化后的方框滤波。 下面开始讲均值滤波的内容吧。 ⑴均值滤波的...

    1、均值滤波

    均值滤波,是最简单的一种滤波操作,输出图像的每一个像素是核窗口内输入图像对应像素的像素的平均值( 所有像素加权系数相等),其实说白了它就是归一化后的方框滤波。

    下面开始讲均值滤波的内容吧。

    ⑴均值滤波的理论简析

    均值滤波是典型的线性滤波算法,主要方法为邻域平均法,即用一片图像区域的各个像素的均值来代替原图像中的各个像素值。一般需要在图像上对目标像素给出一个模板(内核),该模板包括了其周围的临近像素(比如以目标像素为中心的周围8(3x3-1)个像素,构成一个滤波模板,即去掉目标像素本身)。再用模板中的全体像素的平均值来代替原来像素值。即对待处理的当前像素点(x,y),选择一个模板,该模板由其近邻的若干像素组成,求模板中所有像素的均值,再把该均值赋予当前像素点(x,y),作为处理后图像在该点上的灰度个g(x,y),即个g(x,y)=1/m ∑f(x,y) ,其中m为该模板中包含当前像素在内的像素总个数。

    ⑵均值滤波的缺陷

    均值滤波本身存在着固有的缺陷,即它不能很好地保护图像细节,在图像去噪的同时也破坏了图像的细节部分,从而使图像变得模糊,不能很好地去除噪声点。

    2、高斯滤波

    高斯滤波是一种线性平滑滤波,适用于消除高斯噪声,广泛应用于图像处理的减噪过程。通俗的讲,高斯滤波就是对整幅图像进行加权平均的过程,每一个像素点的值,都由其本身和邻域内的其他像素值经过加权平均后得到。高斯滤波的具体操作是:用一个模板(或称卷积、掩模)扫描图像中的每一个像素,用模板确定的邻域内像素的加权平均灰度值去替代模板中心像素点的值。

    大家常常说高斯滤波最有用的滤波操作,虽然它用起来,效率往往不是最高的。

    高斯模糊技术生成的图像,其视觉效果就像是经过一个半透明屏幕在观察图像,这与镜头焦外成像效果散景以及普通照明阴影中的效果都明显不同。高斯平滑也用于计算机视觉算法中的预先处理阶段,以增强图像在不同比例大小下的图像效果(参见尺度空间表示以及尺度空间实现)。从数学的角度来看,图像的高斯模糊过程就是图像与正态分布做卷积。由于正态分布又叫作高斯分布,所以这项技术就叫作高斯模糊。

    图像与圆形方框模糊做卷积将会生成更加精确的焦外成像效果。由于高斯函数的傅立叶变换是另外一个高斯函数,所以高斯模糊对于图像来说就是一个低通滤波操作。

     高斯滤波器是一类根据高斯函数的形状来选择权值的线性平滑滤波器。高斯平滑滤波器对于抑制服从正态分布的噪声非常有效。一维零均值高斯函数为:

    其中,高斯分布参数Sigma决定了高斯函数的宽度。对于图像处理来说,常用二维零均值离散高斯函数作平滑滤波器。

    二维高斯函数为:

     

    3、中值滤波

    中值滤波(Median filter)是一种典型的非线性滤波技术,基本思想是用像素点邻域灰度值的中值来代替该像素点的灰度值,该方法在去除脉冲噪声、椒盐噪声的同时又能保留图像边缘细节,.

    中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术,其基本原理是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替,让周围的像素值接近的真实值,从而消除孤立的噪声点,对于斑点噪声(speckle noise)和椒盐噪声(salt-and-pepper noise)来说尤其有用,因为它不依赖于邻域内那些与典型值差别很大的值。中值滤波器在处理连续图像窗函数时与线性滤波器的工作方式类似,但滤波过程却不再是加权运算。

    中值滤波在一定的条件下可以克服常见线性滤波器如最小均方滤波、方框滤波器、均值滤波等带来的图像细节模糊,而且对滤除脉冲干扰及图像扫描噪声非常有效,也常用于保护边缘信息, 保存边缘的特性使它在不希望出现边缘模糊的场合也很有用,是非常经典的平滑噪声处理方法。

    ⑴中值滤波与均值滤波器比较

    中值滤波器与均值滤波器比较的优势

    在均值滤波器中,由于噪声成分被放入平均计算中,所以输出受到了噪声的影响,但是在中值滤波器中,由于噪声成分很难选上,所以几乎不会影响到输出。因此同样用3x3区域进行处理,中值滤波消除的噪声能力更胜一筹。中值滤波无论是在消除噪声还是保存边缘方面都是一个不错的方法。 

    中值滤波器与均值滤波器比较的劣势

    中值滤波花费的时间是均值滤波的5倍以上。

    ⑵顾名思义,中值滤波选择每个像素的邻域像素中的中值作为输出,或者说中值滤波将每一像素点的灰度值设置为该点某邻域窗口内的所有像素点灰度值的中值。

    例如,取3 x 3的函数窗,计算以点[i,j]为中心的函数窗像素中值步骤如下:

    (1) 按强度值大小排列像素点.

    (2) 选择排序像素集的中间值作为点[i,j]的新值.

    这一过程如图下图所示.

    一般采用奇数点的邻域来计算中值,但如果像素点数为偶数

    时,中值就取排序像素中间两点的平均值.采用大小不同邻域的中值滤波器的结果如图。

     

    中值滤波在一定条件下,可以克服线性滤波器(如均值滤波等)所带来的图像细节模糊,而且对滤除脉冲干扰即图像扫描噪声最为有效。在实际运算过程中并不需要图像的统计特性,也给计算带来不少方便。但是对一些细节多,特别是线、尖顶等细节多的图像不宜采用中值滤波。

     4、双边滤波

    双边滤波(Bilateral filter)是一种非线性的滤波方法,是结合图像的空间邻近度和像素值相似度的一种折衷处理,同时考虑空域信息和灰度相似性,达到保边去噪的目的。具有简单、非迭代、局部的特点

    双边滤波器的好处是可以做边缘保存(edge preserving),一般过去用的维纳滤波或者高斯滤波去降噪,都会较明显地模糊边缘,对于高频细节的保护效果并不明显。双边滤波器顾名思义比高斯滤波多了一个高斯方差sigma-d,它是基于空间分布的高斯滤波函数,所以在边缘附近,离的较远的像素不会太多影响到边缘上的像素值,这样就保证了边缘附近像素值的保存。但是由于保存了过多的高频信息,对于彩色图像里的高频噪声,双边滤波器不能够干净的滤掉,只能够对于低频信息进行较好的滤波

    在双边滤波器中,输出像素的值依赖于邻域像素值的加权值组合:

     

    而加权系数w(i,j,k,l)取决于定义域核和值域核的乘积。

    其中定义域核表示如下(如图):

     

    定义域滤波对应图示:

     

    值域核表示为:

     

    值域滤波:

     

    两者相乘后,就会产生依赖于数据的双边滤波权重函数:

     

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/zhuifeng-mayi/p/9559763.html

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  • 常见图像滤波方式

    千次阅读 多人点赞 2019-05-13 18:54:16
    本文介绍五种常见的图像滤波方式:线性滤波(方框滤波、均值滤波、高斯滤波);非线性滤波(中值滤波、双边滤波)。提醒,本文主要是算法公式,没有具体完整的代码。 一、线性滤波 总的来说,这三种线性滤波原理...

    本文介绍五种常见的图像滤波方式:线性滤波(方框滤波、均值滤波、高斯滤波);非线性滤波(中值滤波、双边滤波)。提醒,本文主要是算法公式,没有具体完整的代码。

     

    一、线性滤波

    总的来说,这三种线性滤波原理:每个像素的输出值是输入像素的加权和。其处理方式都是将图像像素与相应的核进行卷积,核即是权重(下图中中间3*3大小的图就是核),其作用是将原图像素按权重进行分配。简单讲,卷积就是选取原图像与核相同大小的部分(下图左侧对照部分),然后与核对应相乘相加,所得的值赋给原图中的锚点(下图是中心点,右侧对照部分)(有关卷积的讲解可参考下图的转载链接)。

                                               卷积(图像转自https://blog.csdn.net/zouxy09/article/details/49080029,侵删)

    所以说,这三种滤波方式的区别在于卷积核的不同,下面分别叙述。

     

    1.1方框滤波和均值滤波的卷积核

    如下图,K即为方框滤波的核,可以看到无论a为何值,矩阵内的每一个元素都相等,卷积时对像素的权重都一样。均值滤波是方框滤波归一化后的特殊处理,下图中,当normalize = ture时的K为均值滤波的核。个人觉得,方框滤波和均值滤波没有实质上的区别。

     

    1.2高斯滤波的卷积核

    我们先来看一下一维高斯函数,如下图,a代表尖峰高度,b代表尖峰中心的x坐标,c是标准方差,代表尖峰的宽度。图3表示“3σ”原则,意思是,虽然定义域的范围是正无穷到负无穷,但是曲线的绝大部分都在“-3σ - 3σ”之间。

            

                             一维高斯函数(图1、2转载自https://blog.csdn.net/jorg_zhao/article/details/52687448,侵删)

    接下来我们看看二维高斯函数,其服从当ρ=0时的二维正态分布,即x、y不相关。同样,参照一维高斯函数,A是幅值,即高度;x。y。是中心点坐标;σσy是方差,代表底面的两个方向上的宽度。

                   

                           二维高斯函数(转载自https://blog.csdn.net/jorg_zhao/article/details/52687448,侵删)

    在计算高斯核时,由于在x、y两个方向上我们所需要的宽度是完全一致的,所以我们可以取σx = σy,这时公式变为

                                          A=\frac{1}{2\pi \sigma^{2}}                   G(x,y)=Aexp(-(\frac{(x-x_{0})^{2} + (y-y_{0})^{2}}{2\sigma ^{2}}))

    由上述公式,我们就可以求出高斯核,代码如下

    //******************高斯卷积核生成函数*************************
    //第一个参数Guass是存高斯卷积核的二维数组
    //第二个参数size是高斯卷积核的尺寸大小;
    //第三个参数sigma是卷积核的标准差
    //*************************************************************
    void CDisplay::GetGaussianKernel(double **Guass, const int size, const double sigma)
    {
    	const double PI = 4.0*atan(1.0); //圆周率π赋值
    	int center = size / 2;
    	double sum = 0;
    	for (int i = 0; i<size; i++)
    	{
    		for (int j = 0; j<size; j++)
    		{
    			Guass[i][j] = (1 / (2 * PI*sigma*sigma))*exp(-((i - center)*(i - center) + (j - center)*(j - center)) / (2 * sigma*sigma));
    			sum += Guass[i][j];
    		}
    	}
    	for (int i = 0; i<size; i++)	//归一化
    	{
    		for (int j = 0; j<size; j++)
    		{
    			Guass[i][j] /= sum;
    		}
    	}
    }

    sigma与size值的选取:一般其情况,size = sigma*3+1,因为“3σ”原则。

     

    二、非线性滤波

    2.1中值滤波

    基本思想:用像素点邻域灰度值的中值来代替该像素点的灰度值。

    如下图,将中心点周围被称为邻域的像素点(包括自身)进行排序,取排序后9个像素值中间值作为当前新的像素值。

                        中值滤波原理图(图片转载自https://blog.csdn.net/qq_36359022/article/details/80116137,侵删)

     

     2.2双边滤波

    基于空间分布的高斯滤波函数,其核为一个与空间距离相关的高斯函数与一个灰度距离相关的高斯函数相乘所得。简单说就是高斯滤波的加强版,在高斯滤波中,只有关于空间距离的权重,离中心点越远,权重越小,而双边滤波在此基础上添加了关于灰度距离的权重,邻域中的像素灰度值越接近中心点灰度值,权重越大。

    下面开始来讲权重的计算获取。

    空间距离:指的是当前点与中心点的欧式距离。空间域高斯函数其数学形式为:

                                                        d(i,j,k,l)=exp(-\frac{(i-k)^{2}+(j-l)^{2}}{2\sigma _{d}^{2}}) 

    (i, j)代表输出点;(k, l)代表(多个)输入点;sigma为空间域标准差。

    这也叫定义域核的表示形式,叫这个名字的原因,个人理解是:这里的权重只和平面位置距离有关,只和x、y有关。同时可以发现,这公式其实就是高斯滤波的公式。

    灰度距离:指的是当前点灰度与中心点灰度的差的绝对值。值域高斯函数其数学形式为:

                                           r(i,j,k,l)=exp(-\frac{\left \| f(i,j)^{2}-f(k,l)^{2} \right \|}{2\sigma_{r} ^{2}})

    (i, j)代表输出点;(k, l)代表(多个)输入点;sigma为值域标准差。

    同样,这也叫值域核的表示形式,理由和上面类似,其所求结果r只与灰度值有关。

    将上述两公式相乘就可以得到,依赖数据的双边滤波权重函数:

                         \omega (i,j,k,l)=exp(-\frac{(i-k)^{2}+(j-l)^{2}}{2\sigma_{d} ^{2}}-\frac{\left \| f(i,j)^{2}-f(k,l)^{2} \right \|}{2\sigma_{r} ^{2}})

    至此,即得到了双边滤波的权重,最后在将权重与像素对应相乘相加再除以权重和,即求出最后输出像素值。

                                                 g(i,j)=\frac{\sum _{k,l}f(k,l)\omega (i,j,k,l)}{\sum _{k,l}\omega (i,j,k,l)}

    再求出权重后,如果先归一化,最后这一步其实是在求卷积。个人认为,双边滤波的算法流程也是先求出一个核,只是这个核是在高斯核的基础上乘了一个代表灰度相似程度的一个权重,最后在进行类似卷积操作。

     

    以上,便是部分了。本人小白一枚,有错还请指出,欢迎探讨。

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  • 11种常见的AD滤波算法

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  • 电源设计中最常见的四种滤波电路原理及特点解析

    千次阅读 多人点赞 2019-09-06 11:13:32
    引言 在整流电路输出的电压是单向脉动性电压,不能 直接给电子电路使用。所以要对输出的电压进行...滤波电路主要有下列几:电容滤波电路,这是最 基本的滤波电路;π 型 RC 滤波电路;π 型 LC 滤波电 路;电子...

    引言

    在整流电路输出的电压是单向脉动性电压,不能 直接给电子电路使用。所以要对输出的电压进行滤波, 消除电压中的交流成分,成为直流电后给电子电路使 用。在滤波电路中,主要使用对交流电有特殊阻抗特性 的器件,如:电容器、电感器。本文对其各种形式的滤波 电路进行分析。

    一、滤波电路种类

    滤波电路主要有下列几种:电容滤波电路,这是最 基本的滤波电路;π 型 RC 滤波电路;π 型 LC 滤波电 路;电子滤波器电路。

    二、滤波原理

    1. 单向脉动性直流电压的特点

    如图 1(a)所示。是单向脉动性直流电压波形,从 图中可以看出,电压的方向性无论在何时都是一致的, 但在电压幅度上是波动的,就是在时间轴上,电压呈现 出周期性的变化,所以是脉动性的。

    但根据波形分解原理可知,这一电压可以分解一 个直流电压和一组频率不同的交流电压,如图 1(b)所 示。在图 1(b)中,虚线部分是单向脉动性直流电压 U。 中的直流成分,实线部分是 UO 中的交流成分。

    在这里插入图片描述

    2. 电容滤波原理

    根据以上的分析,由于单向脉动性直流电压可分 解成交流和直流两部分。在电源电路的滤波电路中,利 用电容器的“隔直通交”的特性和储能特性,或者利用 电感“隔交通直”的特性可以滤除电压中的交流成分。 图 2 所示是电容滤波原理图。

    图 2(a)为整流电路的输出电路。交流电压经整流 电路之后输出的是单向脉动性直流电,即电路中的 UO。

    图 2(b)为电容滤波电路。由于电容 C1 对直流电 相当于开路,这样整流电路输出的直流电压不能通过C1 到地,只有加 到负载 RL 图为 RL 上。对于整流电路 输出的交流成分, 因 C1 容量较大, 容抗较小,交流成 分通过 C1 流到地 端,而不能加到负 载 RL。这样,通过 电容 C1 的滤波, 从单向脉动性直 流电中取出了所 需要的直流电压 +U。

    滤波电容 C1 的容量越大,对交流成分的容抗越 小,使残留在负载 RL 上的交流成分越小,滤波效果就 越好。
    在这里插入图片描述
    3. 电感滤波原理

    图 3 所示是电感滤波原理图。由于电感 L1 对直流 电相当于通路,这样整流电路输出的直流电压直接加 到负载 RL 上。
    在这里插入图片描述
    对于整流电路输出的交流成分,因 L1 电感量较大,感抗较大,对交流成分产生很大的阻碍作用,阻止 了交流电通过 C1 流到加到负载 RL。这样,通过电感 L1 的滤波,从单向脉动性直流电中取出了所需要的直 流电压 +U。

    滤波电感 L1 的电感量越大,对交流成分的感抗越 大,使残留在负载 RL 上的交流成分越小,滤波效果就 越好,但直流电阻也会增大。

    三、π 型 RC滤波电路识图方法

    图 4 所示是 π 型 RC 滤波电路。电路中的 C1、C2 和 C3 是 3 只滤波电容,R1 和 R2 是滤波电阻,C1、R1 和C2 构成第一节 π 型的 RC 滤波电路, C2、 R2 和 C3 构成 第二节 π 型 RC 滤波电路。由于这种滤波电路的形式 如同希腊字母 π 和采用了电阻器、电容器,所以称为 π 型 RC 滤波电路。
    在这里插入图片描述
    π 型 RC 滤波电路原理如下:

    (1)这一电路的滤波原理是:从整流电路输出的电 压首先经过 C1 的滤波,将大部分的交流成分滤除,然 后再加到由 R1 和 C2 构成的滤波电路中。C2 的容抗与 R1 构成一个分压电路,因 C2 的容抗很小,所以对交流 成分的分压衰减量很大,达到滤波目的。对于直流电而 言,由于 C2 具有隔直作用,所以 R1 和 C2 分压电路 对直流不存在分压衰减的作用,这样直流电压通过 R1 输出。

    (2)在 R1 大小不变时,加大 C2 的容量可以提高滤 波效果,在 C2 容量大小不变时,加大 R1 的阻值可以提 高滤波效果。但是,滤波电阻 R1 的阻值不能太大,因为 流过负载的直流电流要流过 R1,在 R1 上会产生直流 压降,使直流输出电压 Uo2 减小。R1 的阻值越大,或流 过负载的电流越大时,在 R1 上的压降越大,使直流输 出电压越低。

    (3) C1 是第一节滤波电容,加大容量可以提高滤 波效果。但是 C1 太大后,在开机时对 C1 的充电时间 很长,这一充电电流是流过整流二极管的,当充电电流 太大、时间太长时,会损坏整流二极管。所以采用这种 π 型 RC 滤波电路可以使 C1 容量较小,通过合理设计 R1 和 C2 的值来进一步提高滤波效果。

    (4)这一滤波电路中共有 3 个直流电压输出端,分 别输出 Uo1、 Uo2 和 Uo3 三组直流电压。其中, Uo1 只经过电 容 C1 滤波; Uo2 则经过了 C1、 R1 和 C2 电路的滤波,所 以滤波效果更好, Uo2 中的交流成分更小; Uo3 则经过了 2 节滤波电路的滤波,滤波效果最好,所以 Uo3 中的交 流成分最少。

    (5) 3 个直流输出电压的大小是不同的。 Uo1 电压最 高,一般这一电压直接加到功率放大器电路,或加到需 要直流工作电压最高、工作电流最大的电路中; Uo2 电 压稍低,这是因为电阻 R1 对直流电压存在电压降; Uo3 电压最低,这一电压一般供给前级电路作为直流工作 电压,因为前级电路的直流工作电压比较低,且要求直 流工作电压中的交流成分少。

    四、π型 LC滤波电路识图方法

    图 5 所示是 π 型 LC 滤波电路。π 型 LC 滤波电 路与 π 型 RC 滤波电路基本相同。这一电路只是将滤波电阻换成滤波电感,因为滤波电阻对直流电和交流 电存在相同的电阻,而滤波电感对交流电感抗大,对直 流电的电阻小,这样既能提高滤波效果,又不会降低直 流输出电压。

    在图 5 的电路中,整流电路输出的单向脉动性直 流电压先经电容 C1 滤波,去掉大部分交流成分,然后 再加到 L1 和 C2 滤波电路中。
    在这里插入图片描述
    对于交流成分而言, L1 对它的感抗很大,这样在 L1 上的交流电压降 大,加到负载上的交 流成分小。

    对直流电而言, 由于 L1 不呈现感抗, 相当于通路,同时滤 波电感采用的线径较粗,直流电阻很小,这样对直流电 压基本上没有电压降,所以直流输出电压比较高,这是 采用电感滤波器的主要优点。

    五、电子滤波器识图方法

    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。
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    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
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    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。

    六、电源滤波电路识图小结

    关于电源滤波电路分析主要注意以下几点:

    (1)分析滤波电容工作原理时,主要利用电容器的 “隔直通交”特性,或是充电与放电特性,即整流电路输 出单向脉动性直流电压时对滤波电容充电,当没有单 向脉动性直流电压输出时,滤波电容对负载放电。

    (2)分析滤波电感工作原理时, 主要是认识电感器对 直流电的电阻很小、 无感抗作用, 而对交流电存在感抗。

    (3)进行电子滤波器电路分析时,要知道电子滤波 管基极上的电容是滤波的关键元件。另外,要进行直流 电路的分析,电子滤波管有基极电流和集电极、发射极 电流,流过负载的电流是电子滤波管的发射极电流,改 变基极电流大小可以调节电子滤波管集电极与发射极 之间的管压降,从而改变电子滤波器输出的直流电压 大小。

    (4)电子滤波器本身没有稳压功能,但加入稳压二 极管之后可以使输出的直流电压比较稳定。

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