二阶rc低通滤波器计算公式

问题描述

精选答案

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。