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滤波器中关于截止频率的理解

在物理学和电机工程学中,一个系统的输出信号的能量通常随输入信号的频率发生变化(频率响应)。截止频率(英语:Cutoff frequency[1])是指一个系统的输出信号能量开始大幅下降(在带阻滤波器中为大幅上升)的边界频率。

导读】在物理学和电机工程学中,一个系统的输出信号的能量通常随输入信号的频率发生变化(频率响应)。截止频率(英语:Cutoff frequency[1])是指一个系统的输出信号能量开始大幅下降(在带阻滤波器中为大幅上升)的边界频率。 概 述 电子 滤波器等信号传输通道中的诸如低通、高通、带通、带阻等频带特性都应用了截止频率的概念。截止频率有时被定义为电子滤波器的导通频带和截止频带的交点,例如电路标称输出信号减3分贝的位置的频率。在带阻滤波器中,截止频率则被定义在输出信号能量大幅上升(或大幅下降)、失去“阻止”(或失去“通过”)信号效果的位置。在波导管或者天线的例子中,截止频率通常包括上限频率和下限频率。 截止频率的概念除了在电子工程有广泛应用,截止频率的概念还在等离子区振荡中有所应用。 滤波器中关于截止频率的理解   电 子 学   参见:波德图及分贝   在电子学中,截止频率是电路(例如导线、放大器、电子滤波器)输出信号功率超出或低于传导频率时输出信号功率的频率。通常截止频率时输出功率为传导频率的一半,在波德图上相当于为降低3分贝的位置所表示的功率,因为此时功率比例 滤波器中关于截止频率的理解传到频带上的输出功率。   滤波器中关于截止频率的理解 低通滤波器的截止频率 右图所示为一个一阶的低通滤波器。它的截止频率由下式决定: 滤波器中关于截止频率的理解   当信号频率低于这个截止频率时,信号得以通过;当信号频率高于这个截止频率时,信号输出将被大幅衰减。这个截止频率即被定义为通带和阻带的界限。   滤波器中关于截止频率的理解 高通滤波器的截止频率 右图所示为一个一阶的高通滤波器。它的截止频率由下式决定: 滤波器中关于截止频率的理解   当信号频率高于这个截止频率时,信号得以通过;当信号频率低于这个截止频率时,信号输出将被大幅衰减。这个截止频率即被定义为通带和阻带的界限。   滤波器中关于截止频率的理解 带通滤波器的截止频率与通带宽度 滤波器中关于截止频率的理解   通带范围内频率的信号可以通过,频率位于截止频率两侧的信号则大幅衰减。   滤波器中关于截止频率的理解   带阻滤波器的截止频率与通带宽度   与带通滤波器相反, 带阻滤波器可以抑制、衰减指定频率附近范围的信号;而在其他频率范围的信号则可以顺利通过。右图是一个带阻滤波器的波德图。   与带通滤波器有两个截止频率不同的是,带阻滤波器只有一个截止频率(图中两条凹线的交点处)。   滤波器中关于截止频率的理解    
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