滤波器的知识点（一）_高通滤波器截止频率

一、滤波电路的种类和幅频特性

1、滤波电路的分类

对于信号的频率具有选择性的电路称为滤波电路，它的功能是使特定频率范围内的信号顺利通过，而阻止其他频率信号通过。
滤波器的种类：低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）、带阻滤波器（BEF）、全通滤波器（APF）。

低通滤波器：设截止频率为f_P，频率低于f_P的信号可以通过，高于f_P的信号被衰减，可以作为直流电源整流后的滤波电路，可以得到平滑的直流电压；
高通滤波器：设截止频率为f_P，频率高于f_P的信号可以通过，低于f_P的信号被衰减，可以作为交流放大电路的耦合电路，隔离直流成分，削弱低频信号，放大高频信号。
带通滤波器：低频截止频率为f_P1，高频截止频率为f_P2，频率在f_P1和f_P2之间的频率可以通过，而低于低频f_P1或者高于高频f_P2的信号被衰减的滤波电路，常用于载波通信或者需要提取弱信号的场合，以提高信噪比；
带阻滤波器：低频截止频率为f_P1，高频截止频率为f_P2，频率在f_P1和f_P2之间的频率被衰减，而低于低频f_P1或者高于高频f_P2的信号可以通过的滤波电路，常用于在已知干扰或者噪声的频率的情况下，组织其通过。
全通滤波器：对于频率从0到无穷大的信号具有同样的比例系数，但对于不同频率的信号将产生不同程度的相移。

2、幅频特性

理想滤波器电路的幅频特性如图1所示。允许通过的频段称为通带，将信号衰减到0的频段称为阻带。

二、无源滤波电路和有源滤波电路

无源滤波电路：仅由无源元件（电容、电阻、电感）组成的电路；
有源滤波电路：不仅有无源元件，还有有源元件（双极型管、单极型管、集成运放）组成的电路。

1、无源滤波电路

如图2中（a）所示为RC低通滤波器。

当输出端不带负载时，分析如下：

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2、有源滤波电路

为了使得负载不影响滤波性能，可以在无源滤波电路和负载之间加一个高输入电阻低输出电阻的隔离电路，最简单的加一个电压跟随器（电压跟随器具有高输入电阻、低输出电阻的特点。极端一点理解的话，当输入阻抗很高时，就相当于对前级电路开路；当输出阻抗很低时，对后级电路就相当于一个恒压源，即输出电压不受后级电路阻抗影响。一个对前级电路相当于开路，输出电压又不受后级阻抗影响的电路当然具备隔离作用，即使得前、后级电路之间互不影响。而隔离作用就是将负载对输入端的影响隔离掉）。如图3所示。

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