电子设计教程2:RC低通滤波器

article/2025/10/12 7:18:44

  吃火锅的时候,圆滚滚的鱼丸不好用筷子夹到,我会用漏勺把鱼丸捞出来,让火锅汤底漏出去,这个漏勺就相当于一个滤波器。
在这里插入图片描述

波器的分类

  电子领域的滤波器,可以“过滤掉”我们不需要的某个频率的波形。按内部是否有电源和有源器件,可以分为:
  有源滤波器:一般由集成运放和RC网络组成,由电源向集成运放提供能量。除了滤除波形以外,还能够放大特定频率的波形。
  无源滤波器:一般由电容、电感、电阻等无源元件构成,不具备波形放大能力,只能维持或减小输入信号的幅度。
按幅频特性:
  低通滤波器(Low Pass Filter) :通低频阻高频
  高通滤波器(High Pass Filter) :通高频阻低频
  带通滤波器(Band Pass Filter) :通中频阻高、低频
  带阻滤波器(Band Elimination Filter) :通高、低频阻中频
在这里插入图片描述

RC低通滤波器

  使用电阻和电容可以组成无源低通滤波器与无源高通滤波器。如下图
在这里插入图片描述
  将电阻串联在信号路径中,将电容与负载并联,就可以形成低通滤波器。低通滤波器用电容将高频信号接到“地”上,来滤除高频信号;高通滤波器用电容自身“通高频阻低频”的特性,滤除低频信号。我们本节主要讨论低通滤波器。
  电容在不同的频率下有不同的阻抗。由于负载与电容是并联关系,电容上的电压,其实就是输出电压。当输入信号的频率较低时,相比于电阻,电容的阻抗很大,大部分的电压都在电容上;当输入信号的频率较高时,相比于电阻,电容的阻抗很小,大部分的电压都在电阻上,电容上的电压很小,这就是所谓的“通低频阻高频”。

RC滤波器的截止频率的推导

  随着频率的增加,低通滤波器对信号的阻碍作用越来越明显。但是低频与高频之间没有明显的界限。如何定义滤波器开始阻塞信号的频率呢?实际应用的时候,常用到截止频率fc

  截止频率实际上是输入信号功率降低3dB的频率。因此,截止频率也称为-3 dB频率。在截止频率时,输出电压幅值变为原来的0.707(1/√2)倍。由于功率跟电压的平方成正比,所以功率变为原来的1/2。
在这里插入图片描述

  截止频率的计算公式如下:
在这里插入图片描述

  截止频率可以由分压公式推导出来。不难看出下图左侧的电压关系:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

  然后用电容替换R2,电容的容抗表示为Xc,变成上图右侧的情况。根据电容的自身特点,容抗可以计算出来:
在这里插入图片描述

  电阻与电容串联的总阻抗为
在这里插入图片描述
  假设在频率为fc的时候,Vout值变为Vin的0.707(1/√2)倍。
在这里插入图片描述
  求解上式可得截止频率的计算公式。

滤除噪声能力观察

  使用100欧姆电阻与100uF的电容组成RC滤波器,截止频率为15.915Hz。设置波形发生器,发出1KHz,5V的噪声,可以看到电路对噪声的滤除能力:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述


http://chatgpt.dhexx.cn/article/QUVX8KAr.shtml

相关文章

【电路中的滤波器】1.一阶RC低通滤波器详解

前言 本文旨在从硬件电路特性、动态系统建模分析、系统传递函数多方面结合的角度来详细总结一阶低通滤波器。目的是从本质上多角度的去解析RC滤波器的原理,帮助自己通过RC低通走入模电频率部分这一“玄学”内容。这将是一个专题,后续将会继续更新各种滤…

RC滤波器(高通/低通)

RC既可以构成低通滤波电路,也可以构成高通滤波电路 1、高通滤波器 如果输入是个直流电压,ui电压的变化率为0,所以RL上没有电流通过,根据欧姆定律,即out0V,电容完全”隔直“,也就是说频率为0的信…

实时广播星历和精密星历下载

1.账号申请 https://www.auscors.ga.gov.au/registration/ 登入该网址,填写必要消息,最后邮箱会收到:1)usename; 2)password; 3)hostname; 4)port 2.打开rtklib软件中的STRSVR (若无rtklib,下载地址&…

RTK_LIB 源码、可执行文件、rtkget、观测文件、星历文件(精密星历、广播星历)、精密钟差文件介绍

1. RTK_LIB开源程序下载: 点开rtklib链接:下载最新版本的可执行文件和程序源码。 2. GNSS数据处理需要的文件 2.1 伪距定位:spp 观测数据(.0)导航星历(广播星历.n) 2.2 精密单点定位:ppp 观测数据精…

GNSS说第(三)讲---最新的GNSS观测数据及精密星历等产品的下载方式及地址

由于美国政府安全要求,不再允许CDDIS通过传统的未加密匿名ftp提供数据;该服务于2020年10月31日终止。所有数据仍然可用,但是必须通过HTTPS或ftp-ssl进行访问。 经过测试,直接访问该网站即可下载数据:GNSS下载。进入该网…

GPS从入门到放弃(十九)、精密星历(sp3格式)

在目前的GPS系统中,除了卫星播发的广播星历之外,IGS 组织(International GNSS Service)还提供精度更高的卫星星历,我们称之为精密星历。 精密星历可以用于更高精度的定位需求,达到厘米级。当然可能会有相应…

广播星历/精密星历、IGS/iGMAS、BDS/GPS/GLONASS/Galileo

广播星历和精密星历说明: IGS和iGMAS说明: BDS系统组成/GPS组成/GLONASS系统组成/Galileo系统组成:

分别用精密星历和广播星历计算卫星坐标 -- 对 GNSS 第一次编程的总结

2019/9/24 最近上GNSS 课,老师布置了编写读取广播星历和精密星历来计算卫星坐标的作业,这篇文章对其进行一个简单的总结。 星历下载:https://blog.csdn.net/Gou_Hailong/article/details/100809806 一、用到的知识点 1、旋转矩阵 百度百科…

GPS/BDS/Galileo/Glonass卫星导航系统RINEX/TLE星历下载教程

1)TLE星历下载 1)TLE星历下载 网址:http://celestrak.com/ 打开网址后,向下拉网页,找到“Current Data (TLE)”,如下图所示。 2. 单击“Current Data (TLE)”,进入卫星星历下载界面&#…

Linux下载GEO数据,最简单的IGS精密星历等数据下载方法PPT

国际GNSS服务(International GNSS Service,简称IGS)前身为国际GPS服务(International GPS Service),是由国际大地测量协会(IAG)组建的国际协作组织,其主要作用是及时提供GNSS数据和高精度的卫星星历和钟差,为大地测量学和地球动力学研究提供服…

广播星历及精密星历格式学习

文章目录 1.广播星历格式说明1.1 头文件1.2 数据部分 2.精密星历3.参考文献 1.广播星历格式说明 1.1 头文件 左边为信息,右侧为对应的标签(第60个字符) 第一行:记录了RINEX的版本号和观测类型 第二行:创建本数据文件…

Unity3D 广播星历与精密星历

通过广播星历文件计算过卫星的轨迹并与精密星历作比较,计算残差并绘图,具体效果参看下图。 // 全局变量 public static class SystemConstant {public static double omegae 7.2921151467e-5; //地球自转角速度public static double mu 3.986005e14…

精密星历介绍与使用

文章目录 精密星历精密星历下载精密星历格式简单解读 rtklib 精密星历应用插值处理Neville插值介绍 使用精密星历解算与广播星历的对比精密星历解算结果广播星历解算结果 精密星历 SP3精密星历格式,即The Extended Standard Product 3 Orbit Format. 精密星历下载…

北斗广播星历和精密星历的下载

下载广播星历的网址:https://cddis.nasa.gov/Data_and_Derived_Products/CDDIS_Archive_Access.html 该网址需要注册账号,登录该网址时最好关闭一些杀毒软件 2. 该网址中的brdc代表测站号 在下面这个地址中可以找到5种类型的广播星历 Earthdata Logi…

多系统精密星历下载与分析

概述 精密星历是由若干卫星跟踪站的观测数据,经事后处理算得的供卫星精密定位等使用的卫星轨道信息。 IGS精密星历采用sp3格式,其存储方式为ASCII文本文件,内容包括表头信息以及文件体,文件体中每隔15 min给出1个卫星的位置&…

2022年GPS广播星历精密星历如何下载

注意:!!网上现有很多教程的星历下载地址 ftp://cddis.gsfc.nasa.gov/已经访问不了了,最新的方法见下文,亲测有效~ 1、星历下载网址(需要注册一下)Earthdata Loginhttps://cddis.nasa.gov/archiv…

GPS广播星历和精密星历的下载

1.广播星历 1.1 广播星历下载路径 原路径:ftp://cddis.gsfc.nasa.gov/ 已经无法使用 新的下载路径如下:https://cddis.nasa.gov/archive/gnss/data/daily/2022/brdc/ 路径中的年份是2022年,可以根据需要进行设置不同年份。往下翻&#xff0…

Shader(GLSL)

GLSL语言编写,主要两类Vertex shader,Fragement shader Shader构造: 预处理 变量定义 通过输入参数和函数算法,计算输出结果(main函数) 预处理: 预处理的运算在编译时执行 只有一个#行的一行…

【Android -- 开源库】图片加载 Glide 的基本使用

一、简介 Glide 是一个快速高效的 Android 图片加载库,注重于平滑的滚动。 二、开始 1. 在 app/build.gradle 文件当中添加如下依赖: dependencies {compile com.github.bumptech.glide:glide:4.8.0; }2. 在 AndroidManifest.xml 添加网络权限&#…

Glide知识简介

首先Glide是Google为我们推荐的一个快速高效的图片加载库,使用简单。 第一步:添加依赖: //glide的依赖 implementation com.github.bumptech.glide:glide:4.9.0 annotationProcessor com.github.bumptech.glide:compiler:4.9.0 简单使用&…