c语言实现滤波器,C语言实现滤波器

dfnjsfkhak 2024-09-14 21 0

大家好，今天小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于c语言实现滤波器的问题，于是小编就整理了3个相关介绍c语言实现滤波器的解答，让我们一起看看吧。

lc型滤波器传递函数表达式？
如何将单片机输出的PWM控制信号，变成可以带负载的变化的电压？
如何将单片机输出的PWM控制信号，变成可以带负载的变化的电压？

lc型滤波器传递函数 表达式？

LC型滤波器的传递函数表达式如下：1. 对于低通滤波器： H(s) = 1 / (sC + 1 / (sL)) 其中，s是拉普拉斯变换的复频域变量，C是电容的值，L是电感的值。

2. 对于高通滤波器： H(s) = (sL) / (sC + 1 / (sL))这里给出了LC型滤波器的传递函数表达式。

（图片来源网络，侵删）

LC型滤波器由电感和电容元件构成，通过调整电感和电容的值，可以实现不同的滤波效果。

如何将单片机 输出的PWM控制 信号，变成可以带负载的变化的电压？

如果只是提供控制信号给负载，则比较简单

只需要将单片机输出的PWM信号通过一个R、C滤波电路就可以变成直流电压。R、C滤波电路的时间常数R*C至少需要大于10倍的PWM周期，滤波得到的直流电压纹波才比较小。

（图片来源网络，侵删）

如果需要给负载供电，则需要***用PWM设计一款开关电源

需要有储能器件，如电感、电容、变压器等，PWM驱动MOS或者IGBT等功率开关器件控制储能器件的通断。

在功率开关器件导通时，电源向储能器件充电，同时向负载供电；

（图片来源网络，侵删）

在功率开关器件断开时，储能器件向负载供电，由于电感有流过的电流不能突变、电容有施加在两端的电压不能突变的特性。

当电感、电容合适，PWM频率合适的情况下，输出给负载的电压能保持一个恒定值。

当PWM的占空比变化时，输出给负载的电压也相应发生变化；

具体可参照开关电源的。

一般单片机的I/O口输出电流都不大，多在一二十mA左右，只能用来驱动LED灯珠这类小电流负载。若想用单片机I/O口输出的PWM控制信号去控制马达转速、灯泡亮度或驱动蜂鸣器工作，可以三极管或MOS管扩流来带动这些大电流负载。

譬如，想用单片机输出的PWM信号控制多个并联的白光LED灯珠的亮度，可以将单片机I/O口输出的PWM信号通过PNP型三极管8550扩流后，再去驱动这些并联的白光LED即可。只要改变PWM信号的占空比，即可改变这些灯珠的亮度。电阻R13为三极管的基极限流电阻，其值大小与三极管集电极负载电流及管子的β有关。
由于三极管的β有限，在驱动大电流负载时，三极管的基极仍然会从单片机I/O口汲取较大的电流，这样驱动电路变得较复杂，此时可以***用上图所示的MOS管来驱动大电流负载，由于MOS管为电压控制器件，只要MOS管栅极电压的幅度足够大，即可正常驱动负载工作。在***用MOS管驱动负载时，需要注意的是，由于单片机I/O口输出的电压幅度较小，若单片机直接驱动MOS管时，最好选用AO3400、SI2301这类低开启电压的MOS管。

单片机输出的PWM为控制信号，需要加入控制器件才可以驱动负载

单片机输出的PWM驱动能比较弱，不能直接驱动负载，需要三极管、MOS管参与才可以控制负载的功率，比如LED亮度控制，直流电机转速，驱动蜂鸣器发声等。

可以用NPN驱动LED，给NPN三极管基极提供高电平时，三极管导通，LED点亮，NPN三极管基极为低电平时，三极管截止，LED熄灭。给NPN三极管的基极提供PWM信号时，LED就会不断的亮灭亮灭，当PWM的频率较高时，我们的眼睛就识别不出LED的闪动，只会看到LED变暗了。如果三路PWM控制红（R）绿（G）蓝（B）三色LED，通过不同的PWM占空比，就可以得到任意的亮度和颜色了。

同样，可以通过三极管驱动直流电机，通PWM信号控制三极管的高速导通和截止，就可以实现直流电机的转速控制了。

在H桥驱动电路中，H2为高电平，H1为低电平时，PWM2设置为低电平，改变PWM1的占空比主可以控制直流电机的正转速度了。

H1为高电平，H2为低电平时，PWM1设置为低电平，改变PWM2的占空比主可以控制直流电机的反转速度了。

单片机提供的PWM信号符合蜂鸣器的频率要求时，通过三极管的驱动就可以让蜂鸣器发出声音了。比如驱动4KHz频率的蜂鸣器，单片机需要产生4KHz，占空比为50%的PWM信号。