无源低通滤波器原理
无源低通滤波器原理
在测试系统中，常用rc滤波器。因为在这一领域中，信号频率相对来说不高。而rc滤波器电路简单，抗干扰性强，有较好的低频性能，并且选用标准的阻容元件易得，所以在工程测试的领域中最经常用到的滤波器是rc滤波器。
1、一阶rc低通滤波器
rc低通滤波器的电路及其幅频、相频特性如下图所示。
分析可知，当f很小时，a（f）=1，信号不受衰减的通过；当f很大时，a（f）=0，信号完全被阻挡，不能通过。
2、一阶rc高通滤波器
rc高通滤波器的电路及其幅频、相频特性如下图所示。
分析可知，当f很小时，a（f）=0，信号完全被阻挡，不能通过；当f很大时，a（f）=1信号不受衰减的通过。
3、rc带通滤波器
带通滤波器可以看作为低通滤波器和高通滤波器的串联，其电路及其幅频、相频特性如下图所示。
其幅频、相频特性公式为：h（s） = h1（s） * h2（s）
式中h1（s）为高通滤波器的传递函数，h2（s）为低通滤波器的传递函数。有：
这时极低和极高的频率成分都完全被阻挡，不能通过；只有位于频率通带内的信号频率成分能通过。
须要注意，当高、低通两级串联时，应消除两级耦合时的相互影响，因为后一级成为前一级的“负载”，而前一级又是后一级的信号源内阻。实际上两级间常用射极输出器或者用运算放大器进行隔离。所以实际的带通滤波器常常是有源的。有源滤波器由rc调谐网络和运算放大器组成。运算放大器既可作为级间隔离作用，又可起信号幅值的放大作用。
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rc低通滤波器的电路及其幅频、相频特性如下图所示。
分析可知，当f很小时，a（f）=1，信号不受衰减的通过；当f很大时，a（f）=0，信号完全被阻挡，不能通过。
2、一阶rc高通滤波器
rc高通滤波器的电路及其幅频、相频特性如下图所示。
分析可知，当f很小时，a（f）=0，信号完全被阻挡，不能通过；当f很大时，a（f）=1信号不受衰减的通过。
3、rc带通滤波器
带通滤波器可以看作为低通滤波器和高通滤波器的串联，其电路及其幅频、相频特性如下图所示。
其幅频、相频特性公式为：h（s） = h1（s） * h2（s）
式中h1（s）为高通滤波器的传递函数，h2（s）为低通滤波器的传递函数。有：
这时极低和极高的频率成分都完全被阻挡，不能通过；只有位于频率通带内的信号频率成分能通过。
须要注意，当高、低通两级串联时，应消除两级耦合时的相互影响，因为后一级成为前一级的“负载”，而前一级又是后一级的信号源内阻。实际上两级间常用射极输出器或者用运算放大器进行隔离。所以实际的带通滤波器常常是有源的。有源滤波器由rc调谐网络和运算放大器组成。运算放大器既可作为级间隔离作用，又可起信号幅值的放大作用。
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