RC无源滤波电路介绍_RC无源滤波电路及其原理

无源滤波电路的结构简单，易于设计，但它的通带放大倍数及其截止频率都随负载而变化，因而不适用于信号处理要求高的场合。无源滤波电路通常用在功率电路中，比如直流电源整流后的滤波，或者大电流负载时采用LC（电感、电容）电路滤波。

RC无源滤波电路及原理

1）一阶RC低通滤波器

RC低通滤波器的电路及其幅频、相频特性如下图所示。

设滤波器的输入电压为ex输出电压为ey，电路的微分方程为：

这是一个典型的一阶系统。令 =RC，称为时间常数，对上式取拉氏变换，有：

或

其幅频、相频特性公式为：

分析可知，当f很小时，A（f）=1，信号不受衰减的通过；当f很大时，A（f）=0，信号完全被阻挡，不能通过。

2）一阶RC高通滤波器

RC高通滤波器的电路及其幅频、相频特性如下图所示。

设滤波器的输入电压为ex输出电压为ey，电路的微分方程为：

同理，令 =RC，对上式取拉氏变换，有：

或

其幅频、相频特性公式为：

分析可知，当f很小时，A（f）=0，信号完全被阻挡，不能通过；当f很大时，A（f）=1信号不受衰减的通过。

3）RC带通滤波器

带通滤波器可以看作为低通滤波器和高通滤波器的串联，其电路及其幅频、相频特性如下图所示。

其幅频、相频特性公式为： H（s） = H1（s） * H2（s）

式中H1（s）为高通滤波器的传递函数，H2（s）为低通滤波器的传递函数。有：

这时极低和极高的频率成分都完全被阻挡，不能通过；只有位于频率通带内的信号频率成分能通过。

须要注意，当高、低通两级串联时，应消除两级耦合时的相互影响，因为后一级成为前一级的“负载”，而前一级又是后一级的信号源内阻．实际上两级间常用射极输出器或者用运算放大器进行隔离．所以实际的带通滤波器常常是有源的．有源滤波器由RC调谐网络和运算放大器组成．运算放大器既可作为级间隔离作用，又可起信号幅值的放大作用．

4）L形RC滤波电路

L形RC滤波电路就是在普通电容滤波电路中电容器前面加个电阻器，电阻器是串联在电路中，而电容器是并联在电路中，这时电阻器和电容器形成了的L字形状，所以称它们为L形RC滤波电路。它的滤波原理和滤波效果都和普通电容滤波电路是差不多，这时电容器和电阻器也构成了分压电路，因为电容的容抗很小，所以对交流分量的分压衰减很大，这样交流量通过电容器短路接地，达到滤波的目的。对于直流电压部分，由于电容器对直流电呈隔离状态，这时电容器对电阻器没有分压作用，直流不会流过电容器。在这种滤波电路中，如果电阻器的阻值不变时，加大滤波电容的容量可以提高滤波效果，滤波电容的容量越大越好。如果滤波电容的容量不变，加大电阻器的阻值也可以提高滤波效果，但是滤波电阻的阻值不能太大，因为滤波电阻的阻值太大的话，直流输出电压就会变小。