一文搞懂RC滤波器的设计？

滤波器是一种可以对“波”进行过滤的器件，一般是特定频率的信号。所以可以常常看到滤波器的种类繁多，有高通滤波器，低通滤波器，带通滤波器及带阻滤波器等等。

滤波器的主要作用就是滤波，它需要尽可能的让有用信号能够做到无衰减的通过某个过程，而没有用的信号尽量滤除干净。

在滤波器中，对于需要的频段的信号，称为通频带或通带；对于需要滤除或受到很大衰减的信号叫做阻带。

滤波器由哪些部分组成？

滤波器的组成中一般会包含电容，电感和电阻等，通过不同的电路组合搭配，构成功能各异的滤波器，比如说LC滤波器和RC滤波器等等（无源滤波器）。

本篇主要介绍RC滤波器的设计。

RC滤波器顾名思义，就是主要由电阻和电容组成，具有较好的低频特性，电路简单，抗干扰性强，并且需要选用的电阻电容元件好获得，所以有被广泛的应用到相关的工程测试。

一阶RC低通滤波器是RC滤波器中一个非常简单的例子。

如上图所示，它只需要一个电阻和一个电容，输入端到输出端就是滤波的过程。

它的幅频计算公式就为：

可以看到，当w（频率f）很小时，H(f)近似为1，信号衰减很小；而当w（频率f）很大时，H(f)近似为0，信号会被阻挡，不能够通过。

将一阶RC低频滤波器中的电阻和电容互换一个位置的话就是一个一阶RC高频滤波器。

可以看到，和低通滤波器相反，当w（频率f）很大时，H(f)近似为1，信号衰减很小；而当w（频率f）很小时，H(f)近似为0，信号会被阻挡，不能够通过。

所以就比较有意思了，如果一个信号中既有低频信号，又有高频信号，这个时候两个都需要进行滤除怎么办？

这个时候就需要同时拥有低通滤波器和高通滤波器，并且实现上也非常简单，就是将低通滤波器和高通滤波器进行串联就好。

而这个低通和高通串联好的滤波器其实也有自己的名字，它叫做带通滤波器。与带通滤波器相对的还有一种带阻滤波器，它和带通滤波器相反，能让大部分频率的信号通过，但会阻挡某些特定范围频率的信号，使它们降低到极低的水平。

所以对于更高阶的RC滤波器，就是增加了电容，电阻的组合，比如说二阶RC滤波器，就是如下图所示（举例，下图为二阶低通滤波器）