DIY - PIC：PIC18F4550 低通濾波器原理 (五十八)

DIY - PIC：PIC18F4550 低通濾波器原理 (五十八) ：

低通濾波器 (Low Pass Filter LPF) 容許低頻信號通過，如果脈衝寬度調製信號送入一個低通濾波器，信號會經過電阻向電容充電或放電，創造紋波電壓，而不同的佔空比令充電或放電的時間不同及電壓數值不同，組合成為一個新的波型。PWM信號含有強噪音元件在PWM頻率和奇次諧波頻率 (odd harmonics)。所以頻率運行在10千赫 (10kHz) ，噪聲會存在10千赫和更高頻率。建議一個 RC濾波器的帶寬為 30Hz。

▲ PWM頻率和奇次諧波頻率

模擬低通濾波器可以是一個簡單的無源 RC濾波器。該過濾器消除了高PWM頻率，並讓信號通過模擬低通濾波器。該過濾器交叉頻率足夠高，必須選擇不改變模擬信號。同時，必須盡可能低，以減少紋波從PWM的基本頻率。

▲ 低通濾波器 (Low Pass Fil

示例：
需要設計一個簡單的RC低通濾波器，可變電壓產生的脈衝寬度從調製信號的帶寬為 10kHz。選擇 -3dB 點在 10KHz，公式 RC=1 / ( 2πf )，R=1.6KΩ，C=0.01μF.
f=10kHz 
f=1 / ( 2πRC ) 
R=1.6 KΩ 
C=0.01μF  

其中，K是一個常數，K = 4 (該值應選擇的K取決於數分貝噪音的固有基本組成部分PWM將被拒絕)。

PWM = K × F_BW =  4 × 10kHz = 40kHz

▲ 低通濾波器的截止頻率 (-3db)

2011 年 04 月 17 日 天氣報告
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