滤波器是一种能使有用频率的信号通过而同时能对无用频率的信号进行抑制或衰减的电子装置在工程上，滤波器常被用在信号的处理数据的传送和干扰的抑制等方面滤波器按照组成的元件，可分为有源滤波器和无源滤波器两大类凡是只由电阻电容电感等无源元件组成的滤波器称为无源滤波器凡是由放大器等有源元件和无源元件组成的滤波器称为有源滤波器由运算放大器和电阻电容（不含电感）组成的滤波器称为 RC 有源滤波器本实验只研究 RC 无源滤波器和 RC 有源滤波器的特性以及它们之间的关系
RC 有源滤波器按照它所实现的传递函数的次数分，可分为一阶二阶和高阶 RC 有源滤波器从电路结构上看，一阶 RC 有源滤波器含有一个电阻和一个电容二阶 RC 有源滤波器含有二个电阻和二个电容一般的高阶 RC 有源滤波器可以由一阶和二阶的滤波器通过级联来实现所以本实验只研究一阶和二阶滤波器重点研究二阶 RC 有源滤波器
滤波器按照所允许通过的信号的频率范围可分为低通滤波器高通滤波器带通滤
波器带阻滤波器等其中，低通滤波器只允许低于某一频率的信号通过，而不允许高于该频率的信号通过高通滤波器只允许高于某一频率的信号通过而不允许低于该频率的信号通过带通滤波器只允许某一频率范围内的信号通过而不允许该频率范围以外的信号通过带阻滤波器不允许（阻止）某一频率范围（频带）内的信号通过而只允许该频率范围以外的信号通过本实验重点研究 RC 有源低通滤波器和带通滤波器
图（a）中虚线框内的电路是一个 RC 组成的一阶低通滤波器
(
它的传递函数
为了提高增益并提高带负载能力，可以将上述滤波电路接到由运算放大器组成的放大电路中，从而组成有源滤波器图就是将该电路接到运算放大器的同相输入端所构成的一阶 RC 有源滤波器电路对节点 A 列电压方程，可求得该电路的传递函数
图是该电路的对数幅频特性曲线由特性曲线可见，当工作频率 时，增益下降 3 分贝我们把与 0 对应的频率 < ｆ 0 的频率范围称为滤波器的通带，把 ｆ>ｆ0 0 的信号都能顺利地通过该滤波器，而频率高于 ｆ0 的信号都被该滤波器衰减从图> ｆ0 的信号的衰减速度为频率每变化 10 倍增益下降 20 分贝，即 -20dB /10 倍频程
一阶滤波电路的缺点是滤波效果不好在理想情况下，当 ｆ > ｆ 0 时，滤波电路的输出应该为零而实际上，该电路对于 ｆ > ｆ 0 的信号，只以 20dB /10 倍频程的速度衰减
2．二阶低通滤波
器
二阶低通波器比一阶滤波器具有更好的滤波效果图是一个二阶 RC 低通滤波器它实际上是在图 1.19.1 (a) 所示的一阶低通滤波器的基础上增加了一级 RC 电路而组成的
在图中，令两级 RC FＲ(Ａ0 - 1)0 ＲFＲ1 ) 为通频带内的电压放大倍数，分别对电路的节点 A 和节点 B 列写节点电压方程为：
解上述方程，可求得该电路的电压传输函数为：
其幅频特性曲线如图所示由图可见，在阻带内当频率每增大 10 倍时，电路的增益下降 40 分贝比一阶滤波器的滤波效果明显提高了该电路的缺点是，当频率 时，电路的增益下降为－9.5 dB为了克服该电路在截止频率 0 附近增益下降过多的缺点，通常是将第一级 RC 电路的电容 Ｃ 的接地端改接到运算放大器的输出端，如图（a) 中虚线部分所示这实际上是通过电容 Ｃ 在0 附近引入了部分正反馈而对该频率范围内的电路增益进行了补偿我们将这种电路称为改进的二阶低通滤波电路采取这种措施以后，电路的幅频特性可能会在 处出现峰值如图 1.19.2 (b) 中点划线所示峰值的大小与电路的值有关改进的二阶低通滤电路的节点 A 和节点 B 的电压方程为：
由此求得该电路的电压传输函数为
图中虚线部分是一个无源二阶高通滤波电路为了提高它的滤波性能和带负载的能力，将该无源网络接入由运放组成的放大电路中，组成二阶有源 RC 高通滤波器
采用与图所示低通滤波电路相同的分析方法，可得图 1.19.3 (a) 所示高通滤波电路的传递函数为:
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