你知道嗎：怎么選擇RC低通濾波阻容值？

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原文作者：工程師看海，

節(jié)選自原創(chuàng)系列課程：《運(yùn)放秘籍》第三部-信號(hào)電路與系統(tǒng)新說

RC低通濾波器是再常見不過的濾波電路了，只要一個(gè)電阻和一個(gè)電容就可以實(shí)現(xiàn)低通濾波，在實(shí)際工程中，往往是只一個(gè)公式來約束電阻和電容，即截止頻率的計(jì)算公式：

fc=1/(2πRC)

當(dāng)我們確定了截止頻率，那么電阻R和C的乘積也就確定了。

比如截止頻率為1000Hz的話，那么RC的乘積就是0.00016，

• 如果電容取1uF，那電阻就是160Ω，

• 而如果電容取100nF，那電阻就是1600Ω，以此類推，還有無數(shù)中組合方法，

那么這兩組參數(shù)，究竟選多少合適呢？

（原創(chuàng)作者：工程師看海）

圖4-88

• 第一個(gè)約束條件：截止頻率fc。

截止頻率的計(jì)算公式：fc=1/(2πRC)，一旦截止頻率確定，既可以確定RC的乘積。

• 第二個(gè)約束條件：RC的輸入、輸出阻抗。

輸入阻抗越大、輸出阻抗越小，則越好。比如，C=1uF、R=160Ω與C=100nF與R=1600Ω這兩種配置，其截止頻率都是1kHz，從圖4-89 可知，C=1uF、R=160Ω的配置下，其輸入阻抗更大，該配置更利于信號(hào)在級(jí)間傳播。反之，RC的輸出阻抗越小，越利于級(jí)間傳播。

圖4-89 RC電路的輸入阻抗

• 第三個(gè)約束條件：前級(jí)運(yùn)放驅(qū)動(dòng)電流。

這個(gè)需要根據(jù)運(yùn)放的工作電壓、驅(qū)動(dòng)電流強(qiáng)度以及信號(hào)大小來評(píng)估。比如運(yùn)放輸出的最大信號(hào)是100mV，最大輸出電流為10mA，則RC濾波電路的輸入阻抗應(yīng)≥100/10=10Ω，前級(jí)運(yùn)放的輸出驅(qū)動(dòng)電流能力越小，則RC的輸入阻抗應(yīng)該越大。

（運(yùn)放驅(qū)動(dòng)電流，在《運(yùn)放秘籍》第一部有詳細(xì)介紹）

• 第四個(gè)約束條件：噪聲。

電阻越大則噪聲越大，不過RC濾波電路一般在電路的后級(jí)，其噪聲貢獻(xiàn)不大，但并不意味著可以隨隨便便用幾MΩ的電阻。

（運(yùn)放、系統(tǒng)噪聲評(píng)估優(yōu)化，在《運(yùn)放秘籍》第一部、第三部和第四部有詳細(xì)介紹）

• 第五個(gè)約束條件：精度。

比如RC后面連接SAR型ADC，其內(nèi)部電容會(huì)被充電，如果外部電阻值太大，就可能會(huì)延遲充電時(shí)間，進(jìn)而導(dǎo)致ADC采集的精度降低。

• 第六個(gè)約束條件：電容諧振頻率。

電容是有自諧振頻率的，只有在諧振之內(nèi)工作才有效，高于諧振頻率，電容反而會(huì)變成“電感”。

以上是看海總結(jié)的RC低通濾波阻容值方法，你學(xué)廢了嗎？

（原創(chuàng)作者：工程師看海）

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