Что такое калькулятор фильтра верхних частот?
Калькулятор фильтра верхних частот определяет частоту среза простого RC-фильтра верхних частот первого порядка. Такой фильтр пропускает сигналы выше частоты среза и ослабляет всё, что лежит ниже неё. Подобные цепи встречаются повсюду — в аудиотехнике, радиосхемах и системах обработки сигналов: их применяют, чтобы убрать постоянную составляющую (DC) и подавить низкочастотный гул.
Как пользоваться калькулятором
Введите сопротивление R в омах и ёмкость C в фарадах. Калькулятор выдаст частоту среза в герцах. Не забудьте сначала перевести единицы с приставками: 1 кОм = 1000 Ом, 1 мкФ = 0,000001 Ф, а 1 нФ = 0,000000001 Ф.
Разбор формулы
Частота среза вычисляется так:
$$f_{c} = \frac{1}{2\pi \cdot \text{Сопротивление (}\Omega\text{)} \cdot \text{Ёмкость (F)}}$$
На этой частоте выходная мощность падает вдвое (−3 дБ) по сравнению с уровнем полосы пропускания. Увеличение R или C снижает частоту среза, пропуская больше низких частот; уменьшение этих величин — повышает её.
Пример расчёта
Пусть R = 1000 Ом и C = 1 мкФ (0,000001 Ф). Тогда $$f_c = \frac{1}{2 \times 3{,}14159 \times 1000 \times 0{,}000001} = \frac{1}{0{,}0062832} \approx 159{,}15 \text{ Гц}.$$ Это значит, что сигналы заметно выше примерно 159 Гц проходят свободно, а более низкие частоты ослабляются.
Частые вопросы
Что такое частота среза? Это частота, на которой выходной сигнал фильтра падает до 70,7 % (−3 дБ) от амплитуды входного сигнала.
Подходит ли формула для активных фильтров? Эта формула описывает пассивный RC-каскад верхних частот первого порядка. Активные фильтры используют ту же частоту среза RC, но добавляют усиление и буферизацию.
Как получить нужную частоту среза? Выберите стандартное значение конденсатора, а затем найдите требуемое сопротивление из формулы \(R = \frac{1}{2\pi \times f_c \times C}\).
