RC濾波器的取值分析

一階低通濾波器中，當RC的乘積（時間常數）確定后，該如何選值R和C？

在RC為固定值時，他們組成的RC低通濾波器的幅頻特性曲線和相頻特性曲線是完全一致的 ，例如1kΩ和1uF、100kΩ和0.01uF，仿真如下圖：

那么這個電阻和電容的取值該怎么選擇？

1.RC濾波器的輸入阻抗：

電阻R越小，RC濾波器的輸入阻抗Zin越小 ，此時就要求前級的驅動能力能夠驅動，電阻不能一味的小。

2.RC濾波器的輸出阻抗：

電阻R越小，RC濾波器的輸出阻抗Zout也越小 ，有利于傳遞給后級電路。

3. 過大的電阻R，會讓后級輸入偏置 ，例如下圖：由于運算放大器會有輸入偏置電流Ib，這個輸入偏置電流Ib，會和電阻R產生更大的電壓，并 以輸入失調電壓的形式在后級體現出來 ，所以電阻太大也是不利的。

4.當電阻R選值大時，電容C的取值就變小， 要避免電容的容值過小。因為過小的電容，可能會與周邊走線，銅皮，過孔等的寄生、雜散電容（pF級）接近，從而導致RC濾波器的實際截止頻率降低 （電容C和雜散電容并聯，導致實際的C容值大）。

5. 多級RC濾波器連接時 ，如果各級都用相同的R、C值，由于相互之間存在阻抗影響，在截止頻率附近會導致‘溜肩膀’，使濾波器的截止性能惡化。如果 按照從低阻抗到高阻抗的順序排列會獲得更好的截止特性和衰減特性 ：

總結：

• 電阻太小，需要 考慮前級電路的驅動能力 ，以及功耗大的問題。
• 電阻太大，需要考慮RC濾波器的 輸出阻抗大的問題 （后級電路的漏電流或者輸入偏置電流等等會導致誤差）偏置電流演變為失調電壓等問題。并且 電阻越大，電阻上的噪聲就會越大 ，對電路來說是不利的。
• 電容不能太小，太小容易被實際電路上的雜散電容所影響，導致濾波器的截止頻率變化 。

需要綜合以上，進行權衡，靈活運用。