濾波器截止頻率與頻響曲線的關(guān)系

1、截止頻率  (2013-10-07 23:50:04)轉(zhuǎn)載分類： Vision在物理學(xué)和電機(jī)工程學(xué)中，一個(gè)系統(tǒng)的輸出信號(hào)的能量通常隨輸入信號(hào)的頻率發(fā)生變化（頻率響應(yīng)）。截止頻率（英語：Cutoff frequency1）是指一個(gè)系統(tǒng)的輸出信號(hào)能量開始大幅下降（在帶阻濾波器中為大幅上升）的邊界頻率。概述電子濾波器等信號(hào)傳輸通道中的諸如低通、高通、帶通、帶阻等頻帶特性都應(yīng)用了截止頻率的概念。截止頻率有時(shí)被定義為電子濾波器的導(dǎo)通頻帶和截止頻帶的交點(diǎn)，例如電路標(biāo)稱輸出信號(hào)減3分貝的位置的頻率。在帶阻濾波器中，截止頻率則被定義在輸出信號(hào)能量大幅上升（或大幅下降）、失去“阻止”（或失去

2、“通過”）信號(hào)效果的位置。在波導(dǎo)管或者天線的例子中，截止頻率通常包括上限頻率和下限頻率。截止頻率的概念除了在電子工程有廣泛應(yīng)用，截止頻率的概念還在等離子區(qū)振蕩中有所應(yīng)用。電子學(xué)參見：波德圖及分貝在電子學(xué)中，截止頻率是電路（例如導(dǎo)線、放大器、電子濾波器）輸出信號(hào)功率超出或低于傳導(dǎo)頻率時(shí)輸出信號(hào)功率的頻率。通常截止頻率時(shí)輸出功率為傳導(dǎo)頻率的一半，在波德圖上相當(dāng)于為降低3分貝的位置所表示的功率，因?yàn)榇藭r(shí)功率比例傳到頻帶上的輸出功率2。低通濾波器的截止頻率右圖所示為一個(gè)一階的低通濾波器。它的截止頻率由下式?jīng)Q定：3當(dāng)信號(hào)頻率低于這個(gè)截止頻率時(shí)，信號(hào)得以通過；當(dāng)信號(hào)頻率高于這個(gè)截止頻率時(shí)，信號(hào)輸出將被大幅

3、衰減。這個(gè)截止頻率即被定義為通帶和阻帶的界限。高通濾波器的截止頻率右圖所示為一個(gè)一階的高通濾波器。它的截止頻率由下式?jīng)Q定：3當(dāng)信號(hào)頻率高于這個(gè)截止頻率時(shí)，信號(hào)得以通過；當(dāng)信號(hào)頻率低于這個(gè)截止頻率時(shí)，信號(hào)輸出將被大幅衰減。這個(gè)截止頻率即被定義為通帶和阻帶的界限。帶通濾波器的截止頻率與通帶寬度右圖所示的是一個(gè)帶通濾波器的波德圖。如圖所示，和分別為低頻、高頻信號(hào)功率降低一半的點(diǎn)，即上下限截止頻率，兩個(gè)截止頻率中間的頻率范圍稱作“通帶寬度”，通帶中心的頻率稱作“中心頻率”。通帶范圍內(nèi)頻率的信號(hào)可以通過，頻率位于截止頻率兩側(cè)的信號(hào)則大幅衰減。帶阻濾波器的截止頻率與通帶寬度與帶通濾波器相反， 帶阻濾波器可以抑制、衰減指定頻率附近范圍的信號(hào)；而在其他頻率范圍的信號(hào)則可以順利通過。右圖是一個(gè)帶阻濾波器