意義與機制
低通濾波器有效地傳遞低頻,而高通濾波器則相對有效地傳遞高頻。關鍵在於確定輸出是否應該放置在電阻或電容上。
由於電容的容抗隨頻率變化,電壓分配比也隨之變化。振幅變化和隨時間發生的相位偏移,是同一響應的兩方面。
關係與條件
對於理想的無負載RC濾波器,fc = 1/(2πRC)。 在 fc 時,增益的幅值是其透過帶的幅值的 1/√2,大約等於 −3.01 dB。
該阻斷區域表現出逐漸變化,且後續階段的實際負載以及輸入電阻也會影響曲線。我們不將該電路的電壓響應解釋為能量產生,因為該電路缺乏放大元件。
觀察實驗中需要注意的事物
在截止時,這兩個濾波器各自的幅值為 1/√2,約為 −3.01 dB。
元素理想,輸出未載入。 忽略噪聲、寄生效應和音訊播放。 在螢幕上進行實驗;請勿使用實際電源、插座或高電壓進行重複。
關鍵關係與符號
fc = 1/(2πRC) · Hlp = 1/(1+jωRC) · Hhp = jωRC/(1+jωRC)
| 符號 | 含義 | 單位 |
|---|---|---|
| fc | 截止頻率 | Hz |
| H | 複雜輸出/輸入響應 | 無單位 |
| dB | 20log₁₀ 的電壓幅值比 | dB |
透過範例確認
低通濾波器和高通濾波器在截止頻率處的增益是多少?
約 −3.01 dB
常見誤解
- 並非在低通濾波器中,所有頻率高於截止頻率的元件,都立即為 0。
