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滤波电路设计从RC到LC与有源滤波.docx
资料介绍
滤波电路设计：从RC到LC与有源滤波
噪声是模拟电路的"宿敌"
模拟信号里总掺着各种噪声：工频干扰、高频毛刺、电源纹波。要让信号"干净"，就得靠滤波电路把不需要的频率成分滤掉。滤波看起来简单，就是电阻电容搭配，但要做到滚降陡、失真小、匹配好，也有不少门道。这篇文章把RC、LC、有源滤波这几类主流滤波电路的原理、设计和选型讲清楚。
滤波器的基本概念
滤波器按功能分低通（滤高频）、高通（滤低频）、带通（留某一频段）、带阻（滤某一频段）。衡量滤波器的关键指标有：
1. 截止频率：信号衰减开始变大的频率点。
2. 滚降陡度：超过截止频率后衰减的快慢，用dB/十倍频表示。
3. 通带纹波：通带内增益的波动，影响信号保真。
4. 阶数：决定滚降陡度和结构复杂度，一阶每十倍频-20dB，二阶-40dB，阶数越高越陡。
RC无源滤波器
RC滤波是最基础的滤波，用电阻和电容构成，结构简单、成本低、无源（不需供电）。
一阶RC低通
一个电阻串在信号路径上，电容并到地，就构成一阶RC低通。截止频率约1/（2πRC）。优点是简单，缺点是滚降只有-20dB每十倍频，过渡带宽，滤不干净高频。适合要求不高的场合。
多阶RC级联
多个RC级联可以增加滚降陡度，但级联会带来插入损耗和相互影响，实际效果有限，不如用有源滤波。RC滤波的输入阻抗和输出阻抗还会互相影响，设计时要注意负载效应。
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