低通濾波器計算器

低通濾波器讓變化緩慢的訊號通過，同時降低高於指定頻率的成分。其過渡特性以截止頻率、增益、衰減與相移描述。標準一階RC或RL濾波器在截止頻率處的電壓增益約為0.707，衰減為3.01分貝。遠低於截止頻率的訊號幾乎無損通過，遠高於截止頻率的訊號則受到愈來愈強的抑制。這些電路用於降噪、感測器訊號調理、音訊音色調整、抗混疊、電源濾波與控制系統。 RC低通使用串聯電阻及接地電容，輸出取自電容兩端。截止頻率為一除以二π與電阻、電容的乘積。RL低通使用電阻與電感，透過輸出端配置讓低頻通過；截止頻率為電阻除以二π與電感的乘積。計算器先將微法與毫亨轉為基本SI單位，再計算公式。兩種一階模式的增益均為一除以一加頻率比平方的平方根，相位為頻率比反正切的負值。 LC模式使用理想共振頻率，即一除以二π與電感、電容乘積平方根的乘積。實際LC濾波器一定包含訊號源電阻、負載電阻及元件損耗，它們決定阻尼，也可能造成共振峰。為提供穩定的通用估算，本計算器顯示無峰值的正規化二階低通響應。此響應適合初步參考，不能取代已知訊號源與負載阻抗、針對特定拓撲建立的RLC轉移函數。 衰減為電壓增益的以十為底對數乘以負二十。正分貝值越大，輸出越小。相位以度表示，在此低通慣例下代表輸出落後。元件容差、電容等效串聯電阻、電感繞組電阻、寄生電容、溫度與負載都會改變實際響應。在射頻下，佈局與傳輸線效應可能主導電路行為，超出簡單集總元件模型的範圍。 利用結果選擇初始標準元件值，並了解測試頻率與截止頻率的關係。接著在實際訊號源及負載條件下，以製造商阻抗模型、模擬和實測驗證電路。檢查元件的電壓、電流、功率、自共振頻率與容差規格。主動濾波器及高階被動網路需要額外的品質因數與級間互動公式，但截止頻率、增益、衰減與相位仍是設計核心。