濾波器不會引起顯著衰減的頻率范圍稱為通帶，濾波器確實(shí)導(dǎo)致顯著衰減的頻率范圍稱為阻帶。模擬濾波器，例如 RC 低通濾波器，總是從通帶逐漸過渡到阻帶。這意味著無法識別濾波器停止傳遞信號并開始阻塞信號的一個頻率。然而，工程師需要一種方便，簡潔地總結(jié)濾波器頻率響應(yīng)的方法，這就是截止頻率概念發(fā)揮作用的地方。
當(dāng)您查看 RC 濾波器的頻率響應(yīng)圖時，您會注意到術(shù)語“截止頻率”不是很準(zhǔn)確。信號光譜被“切割”成兩半的圖像，其中一個被保留而其中一個被丟棄，不適用，因?yàn)殡S著頻率從截止點(diǎn)下方移動到截止值以上，衰減逐漸增加。
RC 低通濾波器的截止頻率實(shí)際上是輸入信號幅度降低 3dB 的頻率（選擇該值是因?yàn)榉冉档?3dB 對應(yīng)于功率降低 50％）。因此，截止頻率也稱為 -3 dB 頻率，實(shí)際上該名稱更準(zhǔn)確且信息量更大。術(shù)語帶寬是指濾波器通帶的寬度，在低通濾波器的情況下，帶寬等于 -3 dB 頻率（如下圖所示）。
該圖表示 RC 低通濾波器的頻率響應(yīng)的一般特性。帶寬等于 -3 dB 頻率。
如上所述，RC 濾波器的低通行為是由電阻器的頻率無關(guān)阻抗與電容器的頻率相關(guān)阻抗之間的相互作用引起的。為了確定濾波器頻率響應(yīng)的細(xì)節(jié)，我們需要在數(shù)學(xué)上分析電阻（R）和電容（C）之間的關(guān)系，我們還可以操縱這些值，以設(shè)計滿足精確規(guī)格的濾波器。RC 低通濾波器的截止頻率（f C）計算如下：
我們來看一個簡單的設(shè)計實(shí)例。電容值比電阻值更具限制性，因此我們將從常見的電容值（例如 10 nF）開始，然后我們將使用該公式來確定所需的電阻值。目標(biāo)是設(shè)計一個濾波器，它將保留 5 kHz 音頻波形并抑制 500 kHz 噪聲波形。我們將嘗試 100 kHz 的截止頻率，稍后在文章中我們將更仔細(xì)地分析此濾波器對兩個頻率分量的影響。
因此，160Ω電阻與 10 nF 電容相結(jié)合，將為我們提供一個非常接近所需頻率響應(yīng)的濾波器。
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