什麼是高通濾波器計算器?
高通濾波器計算器可協助你求出簡單一階 RC 高通濾波器的截止頻率(又稱轉角頻率)。高通濾波器會讓高於截止頻率的訊號順利通過,並衰減低於該頻率的訊號。這類電路在音訊、無線電與訊號處理設計中隨處可見,常用來阻擋直流偏壓(DC offset)以及消除低頻雜音與隆隆聲。
如何使用
請輸入電阻 R(單位:歐姆)與電容 C(單位:法拉),計算器即會回傳以赫茲為單位的截止頻率。記得先換算帶有前綴的單位:1 kΩ = 1000 Ω、1 µF = 0.000001 F、1 nF = 0.000000001 F。
公式解析
截止頻率的計算公式為:
$$f_{c} = \frac{1}{2\pi \times R \times C}$$
在這個頻率點,輸出功率會降至通帶準位的一半(−3 dB)。增加 \(R\) 或 \(C\) 任一數值都會降低截止頻率,讓更多低頻訊號通過;反之減少數值則會提高截止頻率。
實例計算
假設 \(R = 1000\ \Omega\)、\(C = 1\ \mu\text{F}\)(0.000001 F),則 $$f_{c} = \frac{1}{2 \times 3.14159 \times 1000 \times 0.000001} = \frac{1}{0.0062832} \approx 159.15\ \text{Hz}$$ 也就是說,遠高於約 159 Hz 的訊號可以通過,而較低頻率的訊號則會被衰減。
常見問題
什麼是截止頻率?截止頻率是指濾波器輸出幅度降至輸入幅度 70.7%(−3 dB)時所對應的頻率。
這也適用於主動式濾波器嗎?本公式適用於被動式一階 RC 高通電路。主動式濾波器使用相同的 RC 轉角頻率,但額外加入了增益與緩衝功能。
如何取得指定的截止頻率?先選定一個標準電容值,再用 \(R = \frac{1}{2\pi \times f_{c} \times C}\) 反推出所需的電阻值即可。