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一阶低通滤波器

一般用一阶线性微分方程表示的滤波器

一阶低通滤波器是一般用一阶线性微分方程表示的滤波器。一般，线性连续系统的特性除了可以在“时域”中用微分方程或冲击响应表示外，也可以用以频率为自变量的函数表示，它就是频率响应，是系统特性的“频域”表示方式。可以证明，系统的“频率响应”就是该系统“冲激响应”的傅里叶变换。一般情况下它是一个以复变量jω为自变量的的复变函数，以H(jω)表示。它的模│H(ω)│和幅角φ（ω）为角频率ω的函数，分别称为系统的“幅频响应”和“相频响应”，它分别代表激励源中不同频率的信号成分通过该系统时所遇到的幅度变化和相位变化。

如果激励源通过一个电阻给电容器构成一个充电回路，并以电容两端的电压作为响应，就构成了一个以一阶微分方程描述的“一阶系统”，它的幅频响应在零频率处及其附近等于或接近于1，随着频率的增加，这个系统的幅频响应逐渐平滑地衰减为零。也就是说，较低的频率通过该系统时，没有或几乎没有什么衰减，而当较高的频率通过该系统时，将会受到较大的衰减。实际上，对于极高的频率而言，电容器相当于“短路”一样，其输出为零。换言之，这个系统适宜于通过低频率而对高频率有较大的阻碍作用，是一个最简单的“低通滤波器”。
当线性无源系统可以用一个N阶线性微分方程表示时，频率响应H（jω）为一个有理分式，它的分子和分母分别与微分方程的右边和左边相对应。
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