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濾波器可以定義為：它是一種用于重塑，修改和阻斷所有不需要的頻率的電路。通常，在低頻（<100 kHz）應(yīng)用中，無源濾波器使用電阻和電容組成。因此它被稱為無源RC濾波器。同樣，對(duì)于高頻（> 100 kHz）信號(hào)，無源濾波器可以設(shè)計(jì)為電阻 - 電感 - 電容組合。因此，這些電路被稱為無源RLC電路。通常使用三種濾波器設(shè)計(jì)：低通濾波器，高通濾波器和帶通濾波器本文討論低通濾波器。 1、什么是低通濾波器 低通濾波器（LPF） 的定義是一種用于傳遞低頻信號(hào)，衰減高頻信號(hào)的濾波器。低通濾波器的頻率響應(yīng)主要取決于低通濾波器的設(shè)計(jì)以下是各型LPF介紹。 2、一階低通濾波器 圖中顯示了一階LPF，請(qǐng)注意，積分器是LPF的基本構(gòu)建塊。

一階低通濾波器

低通濾波器傳遞函數(shù)是：輸出與頻率成反比減?。ㄋp）。如果頻率加倍輸出是一半（每增加一倍頻率為-6 dB）。 3、二階低通濾波器 如下圖所示為二階低通濾波器。

二階低通濾波器

輸出與頻率的平方成反比地減?。ㄋp），如果頻率加倍輸出。（ - 每增加一倍頻率為12 dB）。 4、采用運(yùn)算放大器的低通濾波器 運(yùn)算放大器的反饋環(huán)路可以與濾波器的基本元件結(jié)合使用，因此，通過使用除電感器之外的所需組件，可以輕松形成高性能LPF。 5、采用運(yùn)算放大器的一階有源LPF電路 單極有源低通濾波器如下所示。使用運(yùn)算放大器的低通濾波器電路在反饋電阻兩端使用電容。當(dāng)頻率增加以增強(qiáng)反饋電平，電容器的無功阻抗下降時(shí)，該電路具有更好的效果。

采用運(yùn)算放大器的一階低通濾波器

可以通過處理電容的電抗等于電阻的頻率來完成該濾波器的計(jì)算。這可以通過使用以下公式獲得。

其中：Xc是以歐姆為單位的容抗；
π是標(biāo)準(zhǔn)字母，其值為3.412；
f是頻率（單位-Hz）；
C是電容（Units-Farads）。
通過消除電容器的影響，可以以簡單的方式計(jì)算這些電路的帶內(nèi)增益。
由于這些類型的電路有助于降低高頻增益，并且為每個(gè)倍頻程提供-6 dB的衰減，因此，這種濾波器被稱為一階或單極低通濾波器。 6、采用運(yùn)算放大器的二階有源LPT電路 通過使用運(yùn)算放大器，可以設(shè)計(jì)具有不同增益水平的寬范圍濾波器以及衰減模型。

采用運(yùn)算放大器的二階有源LPF電路

其中：

在選擇值時(shí)，請(qǐng)確保電阻值在10千歐姆至100千歐姆的范圍內(nèi)。 7、低通濾波計(jì)算器 對(duì)于RC 低通濾波器電路，通過計(jì)算交叉頻率并繪制相應(yīng)的圖譜，其被稱為波特圖。
例如：如果我們知道電路中電阻和電容的值，則可以使用以下公式計(jì)算低通濾波器傳遞函數(shù)。

計(jì)算給定電阻的頻率值以及電容值：