Bierny filtr dolnoprzepustowy RC to prosty układ złożony z rezystora R i kondensatora C, który przepuszcza sygnały o niskich częstotliwościach, a tłumi sygnały o wysokich częstotliwościach. Nazywa się biernym, ponieważ nie zawiera elementów aktywnych, np. tranzystorów ani wzmacniaczy operacyjnych, i nie wzmacnia sygnału.
Jak wygląda schemat?
Typowy filtr dolnoprzepustowy RC ma:
- rezystor połączony szeregowo z wejściem sygnału,
- kondensator podłączony do masy za rezystorem,
- wyjście pobierane z punktu połączenia rezystora i kondensatora, czyli z kondensatora.
Schematycznie można to zapisać tak:
wejście → R → punkt wyjścia, a z punktu wyjścia kondensator C jest podłączony do masy.
Zasada działania
Dla niskich częstotliwości kondensator ma dużą reaktancję, więc prawie nie zwiera sygnału do masy. Napięcie wyjściowe jest wtedy zbliżone do wejściowego.
Dla wysokich częstotliwości kondensator ma małą reaktancję i odprowadza znaczną część sygnału do masy. Napięcie na wyjściu maleje.
Częstotliwość graniczna
Częstotliwość graniczna filtru RC wynosi:
f_c = 1 / (2πRC)
Przy tej częstotliwości napięcie wyjściowe spada do około 0,707 wartości wejściowej, czyli o -3 dB.
Jak odróżnić od filtru górnoprzepustowego?
W filtrze dolnoprzepustowym RC wyjście jest pobierane z kondensatora. W filtrze górnoprzepustowym RC kondensator jest zwykle włączony szeregowo z wejściem, a rezystor jest dołączony do masy, natomiast wyjście pobiera się z rezystora.