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c滤波器截止频率怎么算(c滤波电路截止频率计算)

导语:「嵌入式开发系列2」RC滤波器截止频率的计算

一阶RC滤波器的作用是将我们不需要的高频或者低频信号滤掉,保留需要的信号。

RC滤波的两种电路结构与具体原理,其中高通滤波器与低通滤波器的区别就在于电容电阻的摆放位置,高通滤波器顾名思义是通过高频信号,阻断低频信号,因此电容放在输入端,低通滤波器的输入端接电阻,这是根据电容通交流阻直流的特性判断的,如果电容足够大,那么我们可以将频率过低的信号近似等效成直流信号,那么他就不会通过高通滤波器的第一个电容。具体如下图:

低通滤波器

高通滤波器

如上,截止频率公式为:f=1/(2πRC)

如R=51Ω,C=22uF,则截止频率f=141Hz。意味着,高通RC滤波器会对低于141Hz的信号起抑制作用。低通滤波器会对高于141Hz的信号起抑制作用。如果我们测心电图,已知心电图频率20Hz-150Hz,那么我们就可以选用上述的159.2Hz的低通滤波器,不过还不是很完美,如果频率再高一点到170Hz就完美了,原因是信号越接近RC的截止频率,信号输出会下降3db,因此需要留一些余量,20Hz的余量就很不错。

运用上面的方法,可以很简单的设计RC滤波器,可是你会发现同一个频率可以有很多取值,比如R=51Ω,C=22uF,也可以换成R=510Ω,C=2.2uF,它们有什么区别呢?把实际的电路搭出来后,你会发现输出的波形和输入的波形,幅值不同,这是为什么?

这就涉及滤波器阻抗匹配的问题了,即滤波器自身也存在阻抗,会对信号起分压的作用,因此会导致输出信号降低。

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