滤波器对白噪声的滤波效果

wnagjainwei123

设带宽为1MHz的放大器产生了1Vrms白噪声。此时若其中插入一个10kHz的低通滤波器(LPF),那么输出噪声为




   如果插入的是100Hz的LPF，输出噪声减少到



   对于带通滤波器（BPF）也可以作同样的考虑，带通滤波器的特性如图1.2所示、BPF的带宽越窄，则Q值越大，除去噪声的效果越显著。




  对于高通滤波器（HPF）来说，如果插入100Hz的HPF,那么输出噪声为




   如果插入10kHz的HPF,其输出噪声为




   输出噪声几乎没有减少。这表明，由于低频范围的带宽比高频范围窄，所以在白噪声的场合即使阻断了低频范围的噪声也很难减少总的噪声输出。
   这并不是说HPF没有作业，HPF在截断直流漂移、降低特定的低噪声（来自电源的感应噪声-交流噪声）等方面还是能够发挥作用的。
   各种滤波器中，在信号测量方面，使用更多的是低通滤波器。在放大传感器信号的前置放大器的初级电路中，为了除去噪声必须使用LPF。其原因是，如果噪声密度相同，那么频率越高对总噪声电压的影响就越大，所以除去高频噪声就能够明显地降低总噪声电压。

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