簡(jiǎn)要回顧一下：通過(guò)對(duì)S域電路的分析，可以得到低通濾波器的輸入輸出特性表達(dá)式；電路的VOUT/VIN表達(dá)式是濾波器的傳遞函數(shù)，如果將該表達(dá)式與標(biāo)準(zhǔn)化形式進(jìn)行比較，可以快速確定兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，即截止頻率和最大增益；傳遞函數(shù)可以寫(xiě)成分子多項(xiàng)式除以分母多項(xiàng)式，分子多項(xiàng)式的根是傳遞函數(shù)的零，分母多項(xiàng)式的根是傳遞函數(shù)的極點(diǎn)。另一種說(shuō)法是傳遞函數(shù)零導(dǎo)致T（s）= 0并且傳遞函數(shù)極點(diǎn)導(dǎo)致T（s）→∞；輪詢調(diào)查導(dǎo)致系統(tǒng)波特圖幅度響應(yīng)的斜率下降20dB/decade；零點(diǎn)導(dǎo)致斜率增加20dB/decade；輪詢貢獻(xiàn)-90°的相移，零點(diǎn)貢獻(xiàn)+ 90的相移。

高通傳遞函數(shù)

一階RC高通電路實(shí)現(xiàn)如下：

一階高通濾波器的輸入到輸出行為可以通過(guò)以下標(biāo)準(zhǔn)化傳遞函數(shù)來(lái)描述：

將它與相應(yīng)的低通表達(dá)式進(jìn)行比較：

如你所見(jiàn)，分母是相同的。在這兩種情況下都具有在s =-ωo處的極點(diǎn)，這意味著這兩個(gè)低通濾波器和所述高通濾波器將具有以下特征：在ωo幅度響應(yīng)將低于最大量值響應(yīng)3分貝；使用無(wú)源濾波器最大幅度響應(yīng)是統(tǒng)一，在這種情況下，在ωo的值為-3dB；在ωo電路的相移絕對(duì)值為45°。

因此，這兩個(gè)電路中ωo處的響應(yīng)非常相似。然而，ωo上下頻率的響應(yīng)受t（s）分子的影響T（S）分子的影響，這兩個(gè)分子之間的差異使低通濾波器與高通濾波器有很大的不同。

分子作用

T（s）HP的分子告訴我們兩件事：幅度響應(yīng)的初始斜率為+ 20 dB / decade，最大幅度為1。讓我們仔細(xì)看看這兩個(gè)特征。

初始斜率

**由于在分子中有變量s，因此無(wú)論s的值是什么，我們都會(huì)有一個(gè)傳遞函數(shù)為零，導(dǎo)致分子等于零。在一階高通濾波器的情況下，整個(gè)分子乘以s，因此零在s=0。s=0時(shí)的零點(diǎn)如何影響實(shí)際電路的振幅和相位響應(yīng)？首先考慮一下它的大小。我們知道零點(diǎn)將導(dǎo)致波特曲線的斜率增加20dB/decade。然而，這種增加發(fā)生在ω=0rad/s（或=0Hz），這里是捕捉點(diǎn)：波特圖的水平軸永遠(yuǎn)不會(huì)達(dá)到0Hz。它是一個(gè)對(duì)數(shù)軸，這意味著頻率從10Hz降至1Hz，降至0.1Hz，降至0.01Hz，依此類推。它永遠(yuǎn)不會(huì)達(dá)到0Hz。因此，我們從未在ω=0rad/s處看到零點(diǎn)的角頻率。**

相反，幅度曲線僅以+ 20dB/decade的斜率開(kāi)始。幅度繼續(xù)增加到極點(diǎn)頻率；極點(diǎn)使斜率降低20dB/十倍，導(dǎo)致響應(yīng)變得平坦（即斜率=0dB/十進(jìn)制）并且隨著ω向無(wú)窮大增加而保持平坦。

最大增益

我們所需要的是一些數(shù)學(xué)操作，以確定高通濾波器的最大增益將等于a1。從高通濾波器幅度響應(yīng)的一般形狀，我們知道增益不會(huì)隨著ω向無(wú)窮大增加而減小。因此，我們可以通過(guò)評(píng)估s→∞的T（s）來(lái)找到最大增益。在分母中，我們有S +ω 。加在無(wú)窮大上的東西是無(wú)窮大，所以在這種情況下，我們可以將T（s）簡(jiǎn)化為：

分子中的s和分母中的s抵消了，所以

高通濾波器相位響應(yīng)

如上所述，零點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)的相位響應(yīng)貢獻(xiàn)了+ 90°的相移，在零頻率處有+ 45°的相移。相移在零頻率以上十倍的頻率達(dá)到+ 90°，但高通濾波器在ω= 0 rad / s時(shí)為零，并且無(wú)法指定高于0的十倍頻率rad / s。我們?cè)谶@里處理對(duì)數(shù)標(biāo)度，這意味著水平軸永遠(yuǎn)不會(huì)達(dá)到0 rad / s，也不會(huì)達(dá)到高于0 rad / s的十倍頻率（這樣的頻率）并不存在：0 rad / s×10 = 0 rad / s）。所有這些的結(jié)果是高通濾波器相位響應(yīng)具有+ 90°的初始值。換句話說(shuō)，所有低頻輸入信號(hào)將移位+ 90°，然后隨著輸入頻率接近極點(diǎn)頻率，相移將開(kāi)始減?。?/strong>

總結(jié)

我們已經(jīng)研究了一階高通濾波器的標(biāo)準(zhǔn)傳遞函數(shù)，我們已經(jīng)看到了這種傳遞函數(shù)如何導(dǎo)致高通量和相位響應(yīng)的特性。