二阶高通滤波器截止频率计算
时间: 2024-08-14 14:10:07 浏览: 105
压控电源二阶高通滤波器电路
二阶高通滤波器的截止频率通常通过其零点和极点的位置来确定。在典型的状态下,二阶高通滤波器由两个极点和一个零点组成,其中零点位于s=0,也就是DC(直流)部分,而两个极点分别位于虚轴上方,靠近单位圆。
标准形式的二阶高通滤波器的传递函数(Transfer Function)可以表示为:
\[ H(s) = \frac{1}{(s-p_1)(s-p_2)} \]
其中 \( p_1 \) 和 \( p_2 \) 是两个极点的复数位置。为了得到截止频率,我们通常考虑频率响应的斜率变化从+20dB/decade(每十倍频程增益下降20分贝)变为+40dB/decade的变化点。这个转折点对应的频率就是截止频率,对于双线性变换(Bilinear Transform)后的系统,它等效于原系统的截止频率。
在极坐标表示法中,如果极点位于 \( |p| = \omega_c \)(截止频率处),并且它们之间的相位差为180度(即第二个极点是第一个极点的共轭复数),那么这两个极点会形成一个全通带,截止频率实际上不存在,这是理论上的情况。
实际应用中,如果我们需要计算二阶高通滤波器的-3dB带宽(衰减到最大值的一半的频率),则可以用近似的公式计算,比如当 \( |p_1|=|p_2|=\sqrt{2}\cdot\omega_c \),此时的频率 \( \omega_c \) 就是-3dB截止频率。
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