無(wú)源低通濾波器原理

在測(cè)試系統(tǒng)中，常用RC濾波器。因?yàn)樵谶@一領(lǐng)域中，信號(hào)頻率相對(duì)來(lái)說(shuō)不高。而RC濾波器電路簡(jiǎn)單，抗干擾性強(qiáng)，有較好的低頻性能，并且選用標(biāo)準(zhǔn)的阻容元件易得，所以在工程測(cè)試的領(lǐng)域中最經(jīng)常用到的濾波器是RC濾波器。

1、一階RC低通濾波器

RC低通濾波器的電路及其幅頻、相頻特性如下圖所示。

分析可知，當(dāng)f很小時(shí)，A（f）=1，信號(hào)不受衰減的通過(guò)；當(dāng)f很大時(shí)，A（f）=0，信號(hào)完全被阻擋，不能通過(guò)。

2、一階RC高通濾波器

RC高通濾波器的電路及其幅頻、相頻特性如下圖所示。

分析可知，當(dāng)f很小時(shí)，A（f）=0，信號(hào)完全被阻擋，不能通過(guò)；當(dāng)f很大時(shí)，A（f）=1信號(hào)不受衰減的通過(guò)。

3、RC帶通濾波器

帶通濾波器可以看作為低通濾波器和高通濾波器的串聯(lián)，其電路及其幅頻、相頻特性如下圖所示。

其幅頻、相頻特性公式為：H（s） = H1（s） * H2（s）

式中H1（s）為高通濾波器的傳遞函數(shù)，H2（s）為低通濾波器的傳遞函數(shù)。有：

這時(shí)極低和極高的頻率成分都完全被阻擋，不能通過(guò)；只有位于頻率通帶內(nèi)的信號(hào)頻率成分能通過(guò)。

須要注意，當(dāng)高、低通兩級(jí)串聯(lián)時(shí)，應(yīng)消除兩級(jí)耦合時(shí)的相互影響，因?yàn)楹笠患?jí)成為前一級(jí)的“負(fù)載”，而前一級(jí)又是后一級(jí)的信號(hào)源內(nèi)阻。實(shí)際上兩級(jí)間常用射極輸出器或者用運(yùn)算放大器進(jìn)行隔離。所以實(shí)際的帶通濾波器常常是有源的。有源濾波器由RC調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)算放大器組成。運(yùn)算放大器既可作為級(jí)間隔離作用，又可起信號(hào)幅值的放大作用。