高通濾波器與低通濾波器電路完全相反，因?yàn)閮蓚€(gè)元件已經(jīng)互換，濾波器輸出信號(hào)現(xiàn)在從電阻器上取出

低電平濾波器電路通過濾波器只允許信號(hào)通過低于其截止頻率點(diǎn)?c，顧名思義，無源高通濾波器電路只傳遞高于所選截止點(diǎn)的信號(hào)，?c 消除波形中的任何低頻信號(hào)。考慮下面的電路。

高通濾波器電路

在此電路布置中，電容的電抗在低頻時(shí)非常高，因此電容就像開路一樣，在 V IN 時(shí)阻止任何輸入信號(hào)，直到截止頻率點(diǎn)（到達(dá)? C ）。在這個(gè)截止頻率點(diǎn)以上，電容器的電抗已經(jīng)充分降低，現(xiàn)在更像是一個(gè)短路，允許所有輸入信號(hào)直接傳遞到輸出端，如下面濾波器響應(yīng)曲線所示。

一階高通濾波器的頻率響應(yīng)

波特圖或者，無源高通濾波器的頻率響應(yīng)曲線與低通濾波器的頻率響應(yīng)曲線完全相反。這里信號(hào)在低頻衰減或衰減，輸出增加+ 20dB / Decade（6dB / Octave），直到頻率達(dá)到截止點(diǎn)（?c），再次 R = XC 。它的響應(yīng)曲線從無窮大向下延伸到截止頻率，輸出電壓幅度 1 /√ 2 = 70.7％輸入信號(hào)值> -3dB（20 log（Vout / Vin））輸入值。

我們也可以看到相位角（Φ）輸出信號(hào)LEADS輸入的信號(hào)，并且在頻率?c時(shí)等于+45 o。此濾波器的頻率響應(yīng)曲線意味著濾波器可以將所有信號(hào)傳遞到無窮大。然而在實(shí)踐中，濾波器響應(yīng)不會(huì)延伸到無窮大，而是受所用元件的電氣特性的限制。

使用相同的高階濾波器的截止頻率點(diǎn)可以找到低通濾波器的等式，但稍微修改了相移的等式，以解釋正相角，如下所示。

截止頻率和相移

電路增益， Av 以Vout / Vin（幅度）給出，計(jì)算公式如下：

高通濾波器示例No1

計(jì)算截止點(diǎn)或“斷點(diǎn)”頻率（?c）用于簡單的無源高通濾波器，由 82pF 電容組成，與240kΩ電阻串聯(lián)。

二階高通濾波器

與低通濾波器一樣，高通濾波器階段也可以一起級(jí)聯(lián)到m如圖所示的二階（兩極）濾波器。

二階高通濾波器

上述電路使用兩個(gè)一階濾波器連接或級(jí)聯(lián)一起形成二階或兩極高通網(wǎng)絡(luò)。然后，通過簡單地使用額外的 RC 網(wǎng)絡(luò)，可以將一階濾波器級(jí)轉(zhuǎn)換為二階類型，與2 nd - 階低通濾波器相同。由此產(chǎn)生的二階高通濾波器電路的斜率為40dB / decade（12dB /倍頻程）。

與低通濾波器一樣，截止頻率?c由電阻和電容確定如下。

在實(shí)踐中，級(jí)聯(lián)無源濾波器一起產(chǎn)生由于每個(gè)濾波器階數(shù)的動(dòng)態(tài)阻抗影響其相鄰網(wǎng)絡(luò)，因此難以準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)較大階濾波器。但是，為了降低負(fù)載效應(yīng)，我們可以將每個(gè)后續(xù)階段的阻抗設(shè)置為前一階段的10倍，因此 R 2 = 10 * R 1 和 C 2 = C 1 的1/10。

高通濾波器摘要

我們已經(jīng)看到無源高通濾波器與低通濾波器完全相反。該濾波器沒有DC（0Hz）的輸出電壓，直到指定的截止頻率（?c）點(diǎn)。該較低的截止頻率點(diǎn) 70.7％或-3dB（dB = -20log V OUT / V IN ）允許通過的電壓增益。

此截止點(diǎn)?c“低于”的頻率范圍通常稱為阻帶而“截止點(diǎn)”以上的頻率范圍通常稱為通帶。

高通的截止頻率，轉(zhuǎn)角頻率或-3dB點(diǎn)過濾器可以使用以下標(biāo)準(zhǔn)公式找到：?c= 1 /（2πRC）。在?c處得到的輸出信號(hào)的相位角是+45 o。通常，由于較高的工作頻率，高通濾波器的失真小于其等效低通濾波器。

這種無源濾波器的一種非常常見的應(yīng)用是在音頻放大器中作為兩個(gè)之間的耦合電容器音頻放大器級(jí)和揚(yáng)聲器系統(tǒng)將較高頻率的信號(hào)引導(dǎo)至較小的“高音揚(yáng)聲器”型揚(yáng)聲器，同時(shí)阻擋較低的低音信號(hào)，或者還用作濾波器以減少任何低頻噪聲或“隆隆”型失真。在音頻應(yīng)用中使用時(shí)，高通濾波器有時(shí)稱為“低切”或“低音切換”濾波器。

輸出電壓 Vout 取決于時(shí)間如前所述，輸入信號(hào)的常數(shù)和頻率。通過將AC正弦信號(hào)應(yīng)用于電路，其表現(xiàn)為簡單的一階高通濾波器。但是，如果我們將輸入信號(hào)改變?yōu)榫哂袔缀醮怪彪A躍輸入的“方波”形信號(hào)，則電路的響應(yīng)會(huì)發(fā)生顯著變化并產(chǎn)生通常稱為微分器的電路。 / p>

RC微分器

到目前為止，濾波器的輸入波形被假定為正弦波或由基波信號(hào)和在頻域工作的一些諧波組成的正弦波波形為我們提供過濾器的頻域響應(yīng)。但是，如果我們輸入帶有方波信號(hào)的高通濾波器，該信號(hào)在時(shí)域中工作，產(chǎn)生脈沖或階躍響應(yīng)輸入，則輸出波形將由短持續(xù)時(shí)間脈沖組成如圖所示。

RC微分電路

廣場的每個(gè)周期波輸入波形在輸出端產(chǎn)生兩個(gè)尖峰，一個(gè)正極和一個(gè)負(fù)極，其幅度等于輸入的幅度。峰值的衰減速率取決于兩個(gè)分量的時(shí)間常數(shù)（ RC ）值（ t = R x C ）和輸入頻率的值。隨著頻率的增加，輸出脈沖越來越像輸入信號(hào)的形狀。