如何使用低通滤波器计算器
低通滤波器计算器支持被动一阶 RC 滤波器并可双向求解。
- 选择求解模式 — 选择求解对象：截止频率 fc、电阻 R 或电容 C。
- 输入两个已知量 — 输入 R（单位：Ω、kΩ、MΩ）和 C（F、μF、nF、pF），或 fc（Hz、kHz、MHz）加上 R 或 C。低通滤波器计算器接受任意组合。
- 查看主要结果 — 结果面板显示未知量、时间常数 τ = RC，以及您输入的任意信号频率处的增益和相位。
- 查看衰减表 — 增益表显示 -3 dB、-20 dB 和 -40 dB 点，方便确认滤波器是否满足阻带要求。
公式与原理 — 低通滤波器计算器
低通滤波器计算器基于标准一阶 RC 传递函数：
fc = 1 / (2π × R × C) （-3 dB 截止频率）
τ = R × C （时间常数）
H(f)= 1 / √(1 + (f/fc)²) （增益幅度）
φ = −arctan(f / fc) （相位移动）| 符号 | 含义 | 单位 |
|---|---|---|
| fc | -3 dB 截止频率 | Hz |
| R | 电阻 | Ω |
| C | 电容 | F |
| τ | 时间常数 | s |
| H(f) | 增益幅度（0～1） | 无量纲 |
| φ | 相位移动 | ° |
分贝增益
分贝增益 = 20 × log₁₀(H(f))在 fc 处：H = 0.707 → −3.01 dB。在 10×fc 处：H ≈ 0.0995 → −20 dB。
被动滤波器 vs. 有源滤波器
本计算器涵盖被动一阶 RC 低通滤波器。有源滤波器（基于运算放大器）可实现更陡峭的截止，并避免级联被动段的阻抗负载问题。
适用场景 — 低通滤波器计算器
低通滤波器计算器广泛用于需要抑制不需要高频信号的场合：
- 音频电子 — 在放大或录音前过滤高频噪声和嘶声。
- 电源设计 — 用输出 RC 滤波器平滑开关电源纹波。
- 传感器信号调理 — 在 ADC 采样前建立反混叠滤波器，防止高频混叠伪影。
- 射频干扰抑制 — 将数字电路的 RFI 过滤掉，防止其干扰敏感模拟测量通道。
- 电子教学 — 一阶 RC 低通滤波器是交流电路分析的入门概念；低通滤波器计算器让理论变得可交互。
- PCB 器件选型 — 快速找到符合目标截止频率的 R 和 C 值，再参照 E24/E96 标准器件系列。