
【计】 low frequency filter
【计】 LF
filter; rejector
【化】 filter
低频滤波器(Low-Frequency Filter)是一种允许低频信号通过同时衰减高频信号的电子电路装置。其核心功能是从混合信号中提取目标频段,常见于通信系统、音频处理及电源设计等领域。以下是基于工程学科视角的权威解释:
基础定义
低频滤波器在汉英词典中对应"Low-pass filter"(LPF),其截止频率(Cut-off Frequency)是划分通带与阻带的分界点。根据国际电气电子工程师学会(IEEE)标准,当信号频率低于截止值时,滤波器衰减量小于3dB;高于截止值时,衰减量按每十倍频程20dB(一阶滤波器)或更高斜率递增。
工作原理
典型RC低通滤波器由电阻(R)和电容(C)构成,其传递函数可表示为: $$ H(jomega) = frac{1}{1 + jomega RC} $$ 该公式源自麻省理工学院《电路与电子学》公开课程,描述了输出信号与输入信号的幅频特性关系。
工程应用
巴特沃斯滤波器(Butterworth)具有最平坦通带响应,切比雪夫滤波器(Chebyshev)在过渡带具有更陡峭衰减,椭圆滤波器(Elliptic)则实现通带与阻带波纹平衡。这类分类标准已被写入国际电工委员会IEC 60381规范。
低频滤波器是信号处理中用于允许低频信号通过,同时衰减或阻断高频信号的电子电路或算法。其核心功能是根据频率差异对信号进行筛选,常用于降噪、信号提纯等场景。以下从原理、类型、应用三方面详细解释:
工作原理 典型的一阶RC低通滤波器由电阻(R)和电容(C)组成,截止频率计算公式为: $$ f_c = frac{1}{2pi RC} $$ 当信号频率低于$f_c$时,信号几乎无衰减通过;频率高于$f_c$时,信号幅度随频率升高呈线性下降,衰减斜率为-20dB/十倍频程。
主要类型
典型应用
设计时需关注截止频率、通带纹波、阻带衰减等参数。高阶滤波器(如巴特沃斯、切比雪夫型)可提供更陡峭的过渡带,但会增加相位失真。实际选择需在性能与复杂度间权衡。
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