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rc低通滤波器传输函数公式推导

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  • 这是一个积分器,积分器是指系统的输出为输入信号的积分,在离散系统来说则是求和。

    以离散信号为例,当输入为单位冲激信号时,积分器的输出为一个单位阶跃信号。阶跃信号的Z变换可以很容易计算得到,为1/(1-z-1)。很显然,这个系统只有一个零点,其值为z=0;有一个极点,其值为z=1。

    在零极图上可以很方便地看出,这个系统在频率为0处响应最大,随着频率逐步增加,响应逐步减小,这显然可以看做是一个低通滤波器。

    其次,从直观上理解,积分器是把前面很多个输入值进行累加。

    在这个过程中,积分器不同输入值之间的一些比较大的抖动被钝化了,也即是说变化比较大的抖动被平均掉了,也即是相当于高频部分被抑制了,这正好就是低通滤波器的功能。

    2023-10-23 12:18:41
  • 要推导 RC 低通滤波器的传输函数,首先需要了解 RC 电路的特性和基本公式。RC 电路由电阻(R)和电容(C)组成,其电压响应满足以下微分方程:[RC frac{dv(t)}{dt} + v(t) = V_{in}(t) ]其中,( v(t) )是电容两端的电压,( V_{in}(t) )是输入电压,( dt )是时间的微小变化量。为了找到电压 ( v(t) ) 和输入电压 ( V_{in}(t) ) 之间的关系,需要对上述微分方程进行 Laplace 变换。首先对微分项应用 Laplace 变换:[RC s V(s) + V(s) = V_{in}(s)]其中,( V(s) ) 和 ( V_{in}(s) ) 是 Laplace 变换后的电压函数。将上式重排,可以得到传输函数的形式:[frac{V(s)}{V_{in}(s)} = frac{1}{1+RCs}]这就是 RC 低通滤波器的传输函数。

    2023-10-23 12:18:41
  • RC低通滤波器的传输函数可以通过对该电路进行频域分析推导得到。首先,根据电路的特性,可以得到电容器的阻抗为1/(jωC),其中ω为角频率,C为电容值。然后,根据电压分压原理,可以得到输出电压与输入电压的关系为Vo/Vi=1/(1+jωRC),其中R为电阻值。将Vo/Vi表示为复数形式,可以得到传输函数H(jω)=1/(1+jωRC)。这就是RC低通滤波器的传输函数公式。

    2023-10-23 12:18:41
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