15.低通滤波电路的基本作用

低通滤波电路可以让“低频”的信号通过，衰减“高频”的信号。

低通滤波电路有以上作用是利用了电容充放电特性实现的。

当输入信号的频率 Vᵢₙ 等于截止频率 fₜ 时，交流信号进入电路后电压会衰减为自身的 -3dB倍即0.707倍。

 利用低通滤波电路可以滤除高频噪声。

16.低通滤波电路的本质原理

利用阻抗的分压公式理解：频率越高，电容的容抗越小分压越小；频率越低，电容的容抗越大分压越大。

利用物理本质理解：电容的充放电，当输入信号的电压变化速度快于电容的充放电速度时，电容两端的电压有衰减。

17.高通滤波电路工作原理

高通滤波电路可以让“高频”的信号通过，衰减“低频”的信号。

原理同低通滤波电路：电容的充电速度跟不上输入信号电压的变化速度。

18.高通滤波电路常见应用场景

音频系统、图像处理、通信系统、生物医学信号处理、控制系统、传感器信号处理

19.电感是什么

电感就是一根导线加一个磁性材料。

一个线圈就是一个电感，磁芯是为了增强电感量的。

任何一根导线都有一个电感特性，只不过电感量很小。

生活中，所有由线圈组成的器件，都是电感。

磁环电感

屏蔽型电感，简单来说就是一个芯材料包住的电感。

20.电感的基本特性

流过电感的电流不能突变。

电路中加入电感后，会抑制电流的上升速度和下降速度，同时也会影响电压的改变速度。

 

21.电感只限制电流的变化速度但不改变电流最大值

常见电路中，电感只能改变电路中的电流变化速度，但是不能改变电路的电流最大值。

22.电感回路的电阻突然变很大会怎样

电感流过电流时，如果电感回路的电阻突变变得很大，电感会感生出一个很高的电压，此时容易击穿器件，所以应用电感时，必须要考虑电感的续流回路。

当闭合回路中的开关突然断开时，因为电感的电流不能突变，所以电感中的电流会跑到开关两端的寄生电容上，此时开关两端有很高的电压。

电感为了保证自身的电流不变，可以根据外部电路的一个基本特性去感生出一个足够大的电压来维持住它的电流不突变的特性。

注意：电感回路中的阻抗是不能发生突变的。

为了解决这个问题，可以在电路中加一个续流回路，例如可以加入一个二极管。

23.电感的感抗计算公式

电感与电容相同，都是不损耗的器件，是储能器件，但是对交流电仍有阻碍电流的作用。

用感抗的特性来描述电感对电流的阻碍的大小。

电感在频率越高时，阻抗越大，频率越低时，阻抗越小。

由公式可知，在电路中，当电感固定时，频率越高，电感对信号的阻碍作用越强。

24.电感的低通滤波原理

低通滤波电路可以让低频信号流过，衰减高频信号。

原理：利用了电感的电流不能突变的特性。 

主要作用：滤除有用信号上的高频噪声。 

 RC低通滤波电路常用于电流很小的工作电路中，因为如果电流过大的话，流过电阻可能会发热，产生较大的电路损耗。常用于信号传输的场景中。因为一些运放芯片的工作电流比较小，所以有时在运放的电源端也会使用RC低通滤波电路。

 LR低通滤波电路中的电感不损耗能量，常用于电流较大的工作电路中。常用于电源线的场景中。

25.电感的高通滤波原理

高通滤波电路可以让高频的信号流过，衰减低频信号。

原理同高通滤波电路，只是输出信号的位置不同。

注意：因为高通滤波器的输出事宜电感作为输出的，而电感的底部接地，这就意味着电感在滤除信号的时候，电路中是不能存在直流偏置的。

26.LC低通滤波原理

LC低通滤波电路比RC低通滤波电路、LR低通滤波电路的滤波效果更好。

LC低通滤波电路随着频率 f 的升高，衰减速度更快，滤波效果更好。

注意：LC低通滤波电路存在谐振频率，谐振频率不仅不会对信号进行衰减，反而会增大信号。

当LC回路中的电阻比较小的时候，会对谐振频率点产生一定的增益。所以在用LC低通滤波电路进行低通滤波时，一定要在LC网络上预留一个电阻，用来限制它的谐振点的放大倍数。

注：本文出自对bilibili 电子online硬件工程师入门教程 内容的学习笔记。