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高通滤波器和低通滤波器

2025/10/31 3:02:09 来源:https://blog.csdn.net/2302_79820965/article/details/147314042  浏览:    关键词:高通滤波器和低通滤波器

高通滤波器:允许高频信号通过,截止频率以上的信号可以通过,低于截止频率的信号被抑制。

截止频率是滤波器的一个重要参数,它是指在滤波器的频率响应曲线上(竖轴是A(增益),横轴是f(频率)),信号幅值下降到某一特定比例(通常是 - 3dB,即幅值下降到约 0.707 倍=VO/VI)时所对应的频率。以下是关于低通滤波器和高通滤波器截止频率的具体介绍:

高通滤波器的截止频率(通高频阻低频)串联RC 高通滤波器

  • 定义:高通滤波器的截止频率是划分能够通过的高频信号与被抑制的低频信号的频率界限。高于截止频率的信号能够通过滤波器,而低于截止频率的信号则会被滤波器衰减。
  • 计算:一阶 RC 高通滤波器的截止频率同样由fc​=1/2πRC确定。例如,若R=5kΩ,C=0.01μF,则fc​=≈3183Hz。

串联 LC 高通滤波器

截止频率fc​=C/2πL

​与串联 LC 低通滤波器的截止频率公式相同,但在高通滤波器中,低于此截止频率的信号被衰减,高于截止频率的信号能够通过。

低通滤波器的截止频率(通低频阻高频)串联RC 低通滤波器

  • 定义:低通滤波器中,截止频率是区分能够通过滤波器的低频信号和被滤波器衰减的高频信号的界限频率。低于截止频率的信号可以相对无衰减地通过滤波器,而高于截止频率的信号则会被逐渐衰减。
  • 计算:对于一阶 RC 低通滤波器,其截止频率fc​=1/2πRC,其中R是电阻值,C是电容值。例如,当R=10kΩ,C=0.1μF时,代入公式可得fc​=≈1592Hz。

串联 LC 低通滤波器

截止频率fc​=C/2πL

​其中L是电感值,C是电容值

截止频率决定了滤波器对不同频率信号的选择特性

提出一个疑问?                             多高算高频信号,多低算低频信号

解:在不同的领域得到的高频刚和低频的定义不一样。

  • 一般通信领域:通常将 300MHz 以上的信号视为高频信号,300MHz 以下的信号视为低频信号。例如,在无线通信中,调频广播的频率范围在 88 - 108MHz,属于低频信号;而卫星通信使用的频率通常在 GHz 级别,属于高频信号。
  • 音频领域:在音频处理中,一般认为 20Hz - 20kHz 是人类可听声的频率范围。其中,20Hz - 200Hz 左右的信号可看作低频信号,主要包含声音的低频成分,如鼓、贝斯等乐器的声音;2kHz - 20kHz 则可视为高频信号,主要包含声音的高频细节,如鸟鸣声、乐器的泛音等。
  • 电力电子领域:在电力系统中,50Hz 或 60Hz 的工频信号属于低频信号。而在开关电源等电力电子设备中,开关频率通常在几十 kHz 到几百 kHz 甚至更高,这些较高频率的信号可视为高频信号。

高频信号和低频信号的划分是相对的,具体取决于应用场景和所处理信号的特点。

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