电子电路模电数电计算器
Sallen-Key Active Butterworth High Pass Filter Calculator
Ra = Filter Resistor
Rb = Filter Resistor
Ca = Filter Capacitor
Cb = Filter Capacitor
(Ca = Cb)
Sallen-Key 有源高通滤波器计算器
Sallen-Key 高通把电阻电容位置对调，实现二阶高通，常用于音频去直流、传感器交流耦合和工频干扰抑制。同样通过电容比设定 Q 值，不需要电感，体积和成本都优于无源 LC 方案。
使用方法
- 填入截止频率与 Q 值
- 选定 C，工具给出 R1、R2 的比例关系
- 确认运放带宽与输入共模范围满足要求
计算公式
| 截止频率 | fc = 1 / (2π · √(R1·R2·C1·C2)) 高通结构形式相同 |
|---|---|
| 品质因数 | Q = √(R1R2C1C2) / (R1·(C1+C2)) 取 C1 = C2 时可简化为 √(R2/R1)/2 |
| 增益 | Av = 1 + Rb/Ra 单位增益最常见 |
| 低频衰减 | 40 dB/dec（二阶） 远低于 fc 时 |
计算示例
设计 fc = 20 Hz、Q = 0.707 的音频高通
- 取 C1 = C2 = 1 µF
- Q = √(R2/R1)/2 = 0.707 得 R2/R1 ≈ 2
- 由 fc 反算 R1 ≈ 5.6 kΩ、R2 ≈ 11 kΩ
结果：C1 = C2 = 1 µF，R1 = 5.6 kΩ，R2 = 11 kΩ
要点与常见误区
- 电容取相同值时 Q 由电阻比决定，比例过大时共模抑制会变差。
- 大容值电容（1 µF 以上）多为电解，极性接反会带来失真和漏电流。
- 截止频率很低时电阻达 MΩ 级，PCB 漏电和助焊剂残留都会影响精度。
常见问题
- 为什么低频高通要用大电容？
- 截止频率与 RC 成反比，要在低频率得到同样的 fc，只能增大 C 或 R，而 R 过大会引入噪声与漏电问题。
- 高通会改变信号相位吗？
- 会。二阶高通在 fc 附近相移明显，多级级联时需评估群延迟对脉冲信号的影响。
- 能直接接 ADC 吗？
- 可以，但要注意输出阻抗与 ADC 采样电容形成新的 RC，必要时加缓冲。
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