低通濾波器電路,低通濾波器截止頻率計算-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2024-12-20
低通濾波器是指車載功放中能夠讓低頻信號通過而不讓中、高頻信號通過的電路，其作用是濾去音頻信號中的中音和高音成分，增強低音成分以驅動揚聲器的低音單元。此外高通濾波器常常和低通濾波器成對出現，不論哪一種，都是為了把一定的聲音頻率送到應該去的單元。
特點：低損耗高抑制；分割點準確；雙銅管保護；頻蔽好防水功能強。
用途：產品用途廣泛，使用于很多通訊系統，如 CATV EOC 等系統。并能有效的除掉通頻帶以外的信號和多余的頻段、頻率的干擾。
下圖所示為10MHz低通濾波器，此低通濾波器利用帶寬高達100MHz的高速電流反饋集成運放0PA603組成二階巴特沃思低通濾波器灘圖中R1=R2=159Ω ，C1=C2=100pF，其截止頻率為fc=1/2πR1C1=10MHz，其零頻增益為G0=1+Rf/R=1.6。
截止頻率
當保持輸入信號的幅度不變，改變頻率使輸出信號降至最大值的0.707倍，即用頻響特性來表述即為-3dB點處即為截止頻率，它是用來說明頻率特性指標的一個特殊頻率。
截止頻率計算方法
利用系統函數的模來表示電路的放大倍數，由于20lgA(ω)=-3dB，解得:A(ω)=10-0.15=0.707945784≈1/√2，又因為A(ω)=|H(jω)|，則|H(jω)|^2=1/2
在高頻端和低頻端各有一個截止頻率，分別稱為上截止頻率和下截止頻率。兩個截止頻率之間的頻率范圍稱為通頻帶。
開環截止頻率與閉環截止頻率
開環截止頻率也稱為剪切頻率，是開環幅頻特性中，幅頻特性曲線穿越0dB線的頻率，記為ωc；閉環截止頻率也稱為帶寬頻率，是指當閉環幅頻特性下降到頻率為零時的分貝值以下3dB時，對應的頻率，記作ωb。
開環截止頻率與閉環截止頻率具有同向性。開環截止頻率與閉環截止頻率是兩個完成不同的物理量，分別用于描述開環系統和閉環系統的幅頻特性，但它們之間又存在一定的相關性，即：開閉截止頻率與其單位負反饋的閉環截止頻率是同向增大的。且具有如下關系：ωb＞ωc。
由于閉環截止頻率可用來表征閉環系統瞬態響應速度，閉環截止頻率ωb越高，其瞬態響應速度越快。既然ωc與ωb具有同向性，則可通過系統的Bode圖就可知道系統的瞬態響應速度，即剪切頻率ωc越高，瞬態響應速度越快。
低通濾波器帶寬和截止頻率的關系
帶寬B一般用截止頻率f=ωH/2π來定義，B=1/f=2π/ωH，也可以理解為B帶寬其實就是上下截止頻率的差實際應用中，對于信號的負頻率部分，需要經過希爾伯特變換器，剔除負頻率部分，這樣可以在信號調制后有效節約帶寬。低通濾波器帶寬就等于截止頻率，高通濾波器一般很少說帶寬，只說截止頻率。帶通濾波器帶寬和截止頻率才有明顯區別。
二階低通濾波器截止頻率公式為fc=1/(2pi(R1R2C1*C2)^.5)
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