一阶电路是指仅由一个电感或一个电容和一只电阻组成的电路。这种电路在模拟电路中比较常见,被广泛应用于滤波、放大、稳压等领域。一阶电路中,电容和电感分别被称为一阶低通电路和一阶高通电路。
一阶电路的特点主要包括两个方面:
(1)一阶电路只包含一个阻抗元器件和一个电容元器件。
(2)在一阶中,如果将阻抗元器件作为输出端,电容元器件作为输入端,那么该电路被称为一阶低通电路;反之,将电容作为输出端,阻抗元器件作为输入端,该电路被称为一阶高通电路。
一阶低通电路的作用是将高频信号滤波,只保留低频信号,所以又称为低频滤波器。其工作原理如下:
当交流电信号进入电路后,通过电容元器件到达阻抗元器件,被阻抗元器件消耗掉一部分,剩下的信号被输出,而输出信号在经过电容元器件后因电容的特性而被储存下来。在该过程中,由于电容对交流信号的导通具有频率依赖性,所以当频率上升时,电容对信号的阻抗越来越小,最终可以近似看作短路,从而让高频信号直接流过,从而实现低频信号的提取。
一阶高通电路的作用是将低频信号滤波,只保留高频信号,所以又称为高频滤波器。其工作原理如下:
当交流电信号进入电路后,通过阻抗元器件到达电容元器件,被电容元器件直接输出,而由于电容对交流信号的导通特性,当频率上升时,电容对信号的阻抗越来越大,最终可以近似看作开路,从而让低频信号无法通过,只有高频信号可以通过电容元器件进入阻抗元器件并通过电路。