低通濾波器1、電路的組成0 1 I——1_0S3-17所謂的低通濾波器就是允許低頻信號(hào)通過(guò)，而將高頻信號(hào)衰減的電路，RC低通濾波器電路的組成如圖3-17所示。2、電壓放大倍數(shù)在電子技術(shù)中，將電路輸出電壓與輸入電壓的比定義為電路的電壓放大倍數(shù)，或稱為傳遞函數(shù)，用符號(hào)Au來(lái)表示，在這里Au為復(fù)數(shù)，即?妃茨_1—— —— —— 認(rèn)我+工1+E令戶膈RC，則（3-19（3-19）的模和幅角為（3-20）（3-21）（p=-arctan—（3-21）式3-19稱為RC低通電路的頻響特性，式3-20稱為RC低通電路的幅頻特性，式3-21稱為RC低通電路的相頻特性。在電子電路中，描述電路幅頻特性和相頻特性的單位通常用對(duì)數(shù)傳輸單位分貝。3、對(duì)數(shù)傳輸單位分貝（dB）的定義在電信號(hào)的傳輸過(guò)程中，為了估計(jì)線路對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠行?，?jīng)常要計(jì)算 的值。式中的P0和旦分別為線路輸出端和輸入端信號(hào)的功率。當(dāng)多級(jí)線路相串聯(lián)時(shí)，總的 的值為:對(duì)上式取對(duì)數(shù)可簡(jiǎn)化計(jì)算，利用對(duì)數(shù)來(lái)描述的 ，被定義為對(duì)數(shù)傳輸單位貝爾（B）。即（3-22（3-22）貝爾的單位太大了，在實(shí)際上通常用貝爾的十分之一為計(jì)量單位，稱為分貝（dB）。即，1B=10dB。因?yàn)橐?，所以，?duì)于等電阻的一段網(wǎng)絡(luò)，貝爾也可用輸出電壓和輸入電壓的比來(lái)定義。即15=101g岑dB=201g*泅（3-23）當(dāng)電壓放大倍數(shù)用dB做單位來(lái)計(jì)量時(shí)，常稱為增益。根據(jù)增益的概念，我們通常將對(duì)信號(hào)電壓的放大作用是100倍的電路，說(shuō)成電路的增益是40dB，電壓放大作用是1000倍的電路，說(shuō)成電路的增益是60dB，當(dāng)輸出電壓小于輸入電壓時(shí)，電路增益的分貝數(shù)是負(fù)值。例-20dB說(shuō)明輸入信號(hào)被電路衰減了10倍。低通濾波器的波特圖利用對(duì)數(shù)傳輸單位，可將低通濾波器的幅頻特性寫成201g|A|=201g.1==0-101g[l+（A2]（3-24）下面分幾種情況來(lái)討論低通濾波的幅頻特性：（1）當(dāng)f等于通帶截止頻率fp時(shí)當(dāng)f=fp時(shí)，式3-24變成201g|A|=一10您2=-玄月（325）由上式可得通帶截止頻率fp的物理意義是：因低通電路的增益隨頻率的增大而下降，當(dāng)?shù)屯娐返脑鲆嫦陆盗?dB時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率就是通帶截止頻率fp。若不用增益來(lái)表示，也可以說(shuō)，當(dāng)電路的放大倍數(shù)下降到原來(lái)的0.707時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率。對(duì)于低通濾波器，該頻率通常又稱為上限截止頻率，用符號(hào)fH來(lái)表示。根據(jù)fp的定義可得fH的表達(dá)式為：i土（3-26）（2） 當(dāng)f>10fp時(shí)￡當(dāng)f>10fp時(shí)，式3-24中的"項(xiàng)比10大，公式中的1可忽略，式3-24的結(jié)果為201g|A|=0—為虹（匕）h（3-27）3-27式說(shuō)明頻率每增加10倍，增益下降20dB，說(shuō)明該電路對(duì)高頻信號(hào)有很強(qiáng)的衰減作用，在幅頻特性曲線上，3-27式稱為-20dB/十倍頻線。（3） 當(dāng)f<0.1fp時(shí)￡當(dāng)f<0.1fp時(shí),式3-24中的項(xiàng)比0.1小,可忽略，式3-24的結(jié)果為0dB。說(shuō)明該電路對(duì)低頻信號(hào)沒(méi)有任何的衰減作用，低頻信號(hào)可以很順利的通過(guò)該電路，所以該電路稱為低通濾波器。根據(jù)上面討論的結(jié)果所畫的幅頻特性曲線稱為波特圖，RC低通濾波器的波特圖如圖3-18所示