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低通滤波器的计算公式

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2015-11-09 16:11:04

低通滤波器的计算公式

一、低通滤波器的计算公式:

f=1/2πRC
从电阻端进入,然后通过一个电容接地,从电容端取信号,知道电容是通高频阻低频,所以电容对高频信号呈现很低的阻抗,信号被接地,所以低频信号通过,称为低通滤波器,高通滤波器和低通滤波器正好相反,电阻和电容位置互换。

二、rc低通滤波器计算公式

rc低通滤波器计算公式

对于无源RC一阶低通滤波电路,其传递函数为G(s)=1/(RCs+1)。转换为信号经过它的衰减的计算方法为:
Uo=Ui/[(2*Pi*f*R*C)^2+1]^0.5

式中:Uo为输出电压;Ui为输入电压;Pi为圆周率;f为信号频率。

对于无源RC二阶(以上)低通滤波电路,由于此处用文字行不太好表达,因此略过。

1、基本型的音频RC滤波电路

最常用的滤波电路应该是很基本的RC滤波,不管是高通型或是低通型,公式所示:
Freq-6dB = 1 / 2πRC

但是在应用上,却很少去考虑这个公式是可以活用的。在整个电路上,当然会有很多的RC组合,如果每个都套用这个公式,那最后的频率响应不就是衰减了几十dB去了。如果全部都让它所有音频通过,只留下一个RC滤波来控制频率响应,那么区除杂讯的效果就变差了。

举例,如果有三组低通滤波电路,我们需要设计在 -6dB为20 KHz。每一组在20 KHz的频率点,只能有2dB的衰减量。那么公式就要修正为
Freq-2dB = (1 / 2πRC) * 1.6

也就是电阻或电容的数值,必须减少1.6倍。(6dB – 2dB = 4dB = 1.6)

2、高衰减度的音频陷波器

双T型滤波电路,能够针对特定的音频频率点产生很高的衰减度,用来做简易的音频失真仪更是好用,因为失真仪是很昂贵又很容易损坏的仪器。只要在交流微伏表的输入端,加装可切换的双T型滤波电路,就可以当音频失真仪使用。例如未经双T型滤波电路的电表读数为0 dBm, 但是经过双T型滤波电路后为 -40 dBm, 则失真率为 1 %。(因为相差40 dB为100倍)

陷波器的频率点为:Freq-trap = 1 / 2πRC

数值设定为:R1 = R2 = R, C1 = C2 = C, C3 = 2C, R3 = R/2

理论上如果RC数值搭配准确时,可达到60 dB的衰减度。但是如此Q值太高,会使滤波的有效频宽太窄,容易产生频率偏差。一般建议故意将数值偏差,使Q值降低到40-46 dB的衰减度, 比较有实用价值。

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