一阶低通滤波器的截止频率
出处：网络整理 发布于：2025-06-03 17:31:33
1. 基本定义
一阶低通（First-Order Low-Pass Filter）允许低频信号通过，而衰减高频信号。其截止频率（Cutoff Frequency, fc）是滤波器增益下降至 -3 dB（即幅度降为输入信号的 2
2. 截止频率公式
对于RC一阶（由 R 和 C 组成），截止频率的计算公式为：
fc=2πRC1其中：
R：电阻值（单位：欧姆，Ω）
C：电容值（单位：法拉，F）
π：圆周率（≈3.1416）
3. 推导过程
传递函数：
H(f)=VinVout=1+j?fcf1
一阶RC低通滤波器的传递函数（频域）为：j：虚数单位（j2=?1）。
f：输入信号频率。
幅度响应：
取传递函数的模（增益）：当 f=fc 时，增益为：
4. 关键特性
低于 fc：信号几乎无衰减通过（增益≈1）。
等于 fc：信号衰减至 -3 dB（70.7%）。
高于 fc：信号以 -20 dB/十倍频程 的速率衰减（频率每增加10倍，增益下降10倍）。
5. 设计示例
目标：设计一个截止频率 fc=1kHz 的RC低通滤波器。
步骤：
选择电容 C=100nF（0.1 μF）。
计算电阻 R：
R=2πfcC1=2π×1000×100×10?91≈1.59kΩ（实际选用标称值 1.6 kΩ）
6. 其他一阶低通滤波器
RL滤波器（由电阻和组成）：
fc=2πLR
截止频率公式：其中 L 为电感值（单位：亨利，H）。
7. 注意事项
相位偏移：在截止频率处，输出信号相位滞后输入信号 45°。
抗混叠：常用于ADC前端，限制高频噪声。
高阶滤波器：如需更陡峭的衰减，可串联多级一阶滤波器或使用二阶（如Sallen-Key）滤波器。
总结
一阶低通滤波器的截止频率 fc 由 RC或RL参数 决定，是滤波器设计的指标。通过调整 R 和 C 的值，可灵活控制滤波器的频率响应范围。
上一篇：VVR与RVV电线的区别是什么
下一篇：单声道音频什么意思
版权与免责声明
凡本网注明“出处：维库电子市场网”的所有作品，版权均属于维库电子市场网，转载请必须注明维库电子市场网，//domainnameq.cn，违反者本网将追究相关法律责任。
本网转载并注明自其它出处的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品出处，并自负版权等法律责任。
如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
- 揭秘滤波电路：四种基本类型的原理与用途2025/6/27 16:22:15
- 无线通信信号衰落因素及有效测试解决之道2025/6/27 15:49:53
- 信号完整性全知道：寄生参数对电路的影响及应对2025/6/25 10:17:10
- 深度剖析传输线三大特性：特性阻抗、反射与阻抗匹配2025/6/23 15:44:25
- 什么是幅频特性,幅频特性的知识介绍2025/6/19 17:17:01
