正文自： gddfg游乐园： http://www.eefocus.com/Adai play/blog /
关于初级过滤器有很多可以调查的资料。 截止频率或相移等。 这些在这里不重复。 本文主要论述了gddfg在学习过程中遇到的困难和本人的简要分析。
本文针对无源RC低通滤波器，以一个例子为讨论背景。 如果有心电放大电路，末级输出阻抗为50欧姆，但该电路输出信号存在明显的毛刺，该如何用低通滤波器滤除高频噪声？
最简单的方法是在输出上直接附加无源RC滤波器。 心电信号的频率范围为0.05-100Hz，为了防止有效信号在通带中引起不平衡的衰减，设计了截止频率为150Hz的低通滤波器。 (由于达到截止频率时信号已经衰减了3dB，所以通常所选择的截止频率的值稍微大于实际有效信号的最高频率) )。
如图1所示：
图1
输出幅度发生了变化！ 从信号源输出峰值1V的信号，滤波器输出时，由图1可知，小于1V (每格500mV，小于2格)。 怎么了？
使该滤波器独立，从理想电压源注入信号，观察滤波器的输出：
图2
此时的滤波器输出几乎为峰值1V的输出。 为什么加上包含输出阻抗的前级电路就达不到了？ RC滤波器本以为根据公式计算截止频率，选定参数，添加到电路中就OVER了，但似乎没那么简单。 受前后阻抗的影响。 那么，那个定量的关系该怎么决定呢？ 如果不弄清楚这个问题，电路设计就会像gddfg一样，停留在社会主义的初期阶段。
接下来，研究一下电路中RC滤波器的匹配问题。
以上面的应用为例，假设前级电路的输出阻抗为Ro1，输出信号电压的峰值为2V，后级电路的输入阻抗为RL2，则在加入一阶无源RC低通滤波器后，后级电路的实际接收信号的峰值是多少呢？
该实例的等效电路如下：
图3
在电路设计和分析时，不考虑前后段和自身的输入输出阻抗，当然后段接收的信号的峰值为2V，你认为有木有吗？ gddfg确实存在，由于实际输出未达到2V，因此零部件参数无力，电路板设计无力，对此感到愤怒。
那么，如何分析呢？ 首先，来看看从前一级输出到RC滤波器的定量关系。
图4
信号源的输出阻抗为Ro1欧姆，RC滤波器的输入阻抗：
图中的Point7的电压如下所示。
接下来，我们来看看从RC滤波器到后级输入的定量关系。
enter" style="color:rgb(85,85,85)">图5
图中Point 3出电压：
可见，对于一阶RC滤波器，接入电路后，前后级的输入输出阻抗都会影响电路的特征，RC滤波器电路的输出特性并非一成不变的。
另外还有一点需要注意，上图4中，我们假设后级输入阻抗无穷大；图5中，前级输出阻抗为零情况。那么，对于图3的电路，其定量关系怎么计算呢？
图6
为了计算方便，我们把上面的图3拿下来,即图6：
试分析，我们在求Point 7时由公式1得出，但是接入RL2后，Ri受RL2的影响：
由上式可得：
可见，对于一阶无源RC低通滤波器，阻抗匹配与否，对于滤波器的输出影响很大。滤波器的参数选取很重要。
仍然以截止频率为150Hz的上述滤波器而言，对于R1和C2的参数选取，可以为：
表1
截止频率
R1
C2
C2的等效容抗Xc（100Hz）
142Hz
51R
22uF
72
142Hz
510R
2.2uF
720
142Hz
5.1k
0.22uF
7.2k
由此可见，对于相同的截止频率,参数也可以选取不同的值，而不同的值，在电路中的表现则不尽相同，对于和上级输入匹配来讲，希望R1+Xc越大越好，而对于和后级的匹配来讲，则希望Xc远远小于RL2，这就出现了一个最优化的问题。在设计电路时，不但需要在设定截止频率时需要R1和C2的值合理取值，而且还要考虑前后级的输入输出阻抗，我们来看一下两种比较极端的情况：
图7
图8
图7中，前级输出阻抗较大，后级输入阻抗较小，（这种情况是gddfg意淫出来的，以讨论对于RC网络阻抗匹配问题，至于实际情况会不会发生，呵呵~~）。而RC网络选取的参数，使其输入阻抗较小，输出也较小。
图8中，前级输出阻抗较为理想，后级输入阻抗较大。
比较两图Point2，Point7和Point3点的电压幅值，可以发现，图7中的输出灰常不理想了，究其原因，就是阻抗匹配问题，那么如何去匹配就要首先明确前级输出阻抗和后级输入阻抗的数量等级，然后根据公式和公式选定RC网络的等级，并根据具体的截止频率选定R和C的值。
总结一下：
1.进行一阶无源RC低通滤波器时，由于其前后级输入输出阻抗将严重影响其特性，故阻抗匹配问题不容忽视；
2.对于相同截止频率的滤波器，RC网络的输入输出阻抗可以成比例变化（见表1）；
3.前后级输入输出阻抗与RC网络输入输出阻抗及信号的定量计算关系如公式6、7所示，文字描述为：选定RC滤波器中RC参数时，尽量使其R+Xc远大于前级输出阻抗，尽量使Xc远小于后级输入阻抗；
4.该计算思想适用于一阶无源RC高低通滤波器，其他类型未分析。
本文pdf版文件：一阶RC低通滤波器杂记.pdf