一階低通濾波器的傳遞函數分析

一、無源一階低通濾波器分析

由圖可以知道,輸入信號爲Vi,輸出函數爲Vo, 電阻R的阻抗爲R,C電容C阻抗爲1/jwC,Vo實際上是Vi在電容C上的分壓,則有:

則有:

將jwS變換得到:

再令Vo/Vin 表示爲s的函數:

我們可以看到RC爲常數,因此可以先上下同除RC,再用字母代換,有:

這就是無源一階低通濾波系統的傳遞函數,Wo爲特徵角頻率。

二、有源一階低通濾波器分析

有源低通濾波器傳遞函數需要考慮到放大器增益AF,如下:

補充:理解截止頻率(3db是怎麼來的

首先,讓我們將標準的s域傳遞函數轉換爲等效的jω傳遞函數。

令Wo=截止頻率:

取模:

這裏的K是增益,幅度爲1V的極低頻輸入信號將會放大爲幅度爲KV的輸出信號。 如果輸入頻率增加到每秒Wo弧度,輸出幅度將爲K/√2。 K/√2對應於-3 dB,截止頻率的另一個名稱便是-3 dB頻率。

參考文獻:

低通濾波電路傳遞函數怎麼求

一階濾波函數-傳遞函數

瞭解低通濾波器傳遞函數

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