高通濾波器應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中，諧波補(bǔ)償時用高通濾波器濾除某次及其以上的各次諧波。

（1）按照所采用的器件不同分類有源高通濾波器、無源高通濾波器。

無源高通濾波器： 僅由無源元件(R、L 和C)組成的濾波器，它是利用電容和電感元件的電抗隨頻率的變化而變化的原理構(gòu)成的。這類濾波器的優(yōu)點是：電路比較簡單，不需要直流電源供電，可靠性高；缺點是：通帶內(nèi)的信號有能量損耗，負(fù)載效應(yīng)比較明顯，使用電感元件時容易引起電磁感應(yīng)，當(dāng)電感L較大時濾波器的體積和重量都比較大，在低頻域不適用。

有源高通濾波器：由無源元件(一般用R和C)和有源器件(如集成運算放大器）組成。這類濾波器的優(yōu)點是：通帶內(nèi)的信號不僅沒有能量損耗，而且還可以放大，負(fù)載效應(yīng)不明顯，多級相聯(lián)時相互影響很小，利用級聯(lián)的簡單方法很容易構(gòu)成高階濾波器，并且濾波器的體積小、重量輕、不需要磁屏蔽(由于不使用電感元件）；缺點是：通帶范圍受有源器件(如集成運算放大器）的帶寬限制，需要直流電源供電，可靠性不如無源濾波器高，在高壓、高頻、大功率的場合不適用。

（2）按照濾波器的數(shù)學(xué)特性分為一階高通濾波器、二階高通濾波器等。

以上兩種分類方法相互獨立。有源高通濾波器更為常見，如一階有源高通濾波器、二階有源高通濾波器等。其中一階有源高通濾波器較為簡單，其電路原理圖和幅頻特性曲線分別如圖所示。

傳遞函數(shù)為：

頻率特性為：

幅頻特性為：

相頻特性為：

高通濾波器是一種讓某一頻率以上的信號分量通過，而對該頻率以下的信號分量大大抑制的電容、電感與電阻等器件的組合裝置。其特性在時域及頻域中可分別用沖激響應(yīng)及頻率響應(yīng)描述。后者是用以頻率為自變量的函數(shù)表示，一般情況下它是一個以復(fù)變量jω為自變量的的復(fù)變函數(shù)，以H（jω）表示。它的模H（ω）和幅角φ（ω）為角頻率ω的函數(shù)，分別稱為系統(tǒng)的“幅頻響應(yīng)”和“相頻響應(yīng)”，它分別代表激勵源中不同頻率的信號成分通過該系統(tǒng)時所遇到的幅度變化和相位變化。可以證明，系統(tǒng)的“頻率響應(yīng)”就是該系統(tǒng)“沖激響應(yīng)”的傅里葉變換。當(dāng)線性無源系統(tǒng)可以用一個N階線性微分方程表示時，頻率響應(yīng)H（jω）為一個有理分式，它的分子和分母分別與微分方程的右邊和左邊相對應(yīng)。

與低通濾波器相反，高通濾波器用來通過高頻信號，衰減或抑制低頻信號。

只要將低通濾波電路中起濾波作用的電阻、電容互換，即可變成二階有源高通濾波器。高通濾波器性能與低通濾波器相反，其頻率響應(yīng)和低通濾波器是“鏡象”關(guān)系，仿照LPH分析方法，不難求得HPF的幅頻特性。

電路性能參數(shù)AuP、fO、Q各量的函義同二階低通濾波器。