RC滤波器计算器

计算一阶 RC 低通或高通滤波器的截止频率、电阻、电容与时间常数,支持已知任意两个参数求第三个。

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使用说明

工具默认按 10 kΩ 与 100 nF 计算截止频率,修改任意输入或单位后会自动重新计算。

  1. 选择滤波器类型:低通滤波器(LPF)或高通滤波器(HPF),上方示意图会同步切换电阻与电容的位置。
  2. 选择求解目标:截止频率 fc、电阻 R 或电容 C。被求解的那一项输入框会自动禁用,由其余两个参数推算。
  3. 填写数值并选择单位:电阻支持 Ω、kΩ、MΩ,电容支持 F、mF、μF、nF、pF,频率支持 Hz、kHz、MHz。
  4. 在结果区查看截止频率 fc、电阻 R、电容 C 和时间常数 τ,点击“复制结果”可把四项结果一起复制。
  5. 点击“加载示例数据”恢复低通 + 10 kΩ + 100 nF 的组合,对应约 159.15 Hz。

功能介绍

  • 低通与高通:两种拓扑只改变 R、C 的位置,截止频率公式同为 fc = 1/(2πRC),时间常数 τ = RC;示意图会随类型切换。
  • 三种求解目标:可求截止频率、电阻或电容,选择后对应输入框自动禁用,避免同时输入产生冲突。
  • 多单位换算:电阻 Ω/kΩ/MΩ、电容 F/mF/μF/nF/pF、频率 Hz/kHz/MHz 全部在内部换算为基本单位后计算。
  • 结果自动选单位:输出按数量级自动显示为 Hz/kHz/GHz、Ω/kΩ/MΩ、F/mF/μF/nF/pF 和 s/ms/μs/ns,保留 4 位有效数字。
  • 输入校验:数值必须大于 0 且为有限数,非法或空输入会给出中文错误提示。
  • 本地计算与一键复制:全部计算在浏览器完成,结果可整体复制到剪贴板。

使用场景

ADC 输入抗混叠设计
已知采样率和信号带宽,先选定电容,再反推合适的串联电阻,使低通截止频率落在目标位置。
音频高通耦合选型
用高通模式设定目标截止频率,例如 20 Hz,快速求出隔直电容与下拉电阻的组合。
传感器信号去噪
为缓慢变化的传感器输出加一级 RC 低通,按噪声频率计算 R、C,并确认时间常数不会拖慢响应。
教学与快速验算
在课堂或调试现场切换低通/高通与求解目标,直观看到 R、C 变化对截止频率和时间常数的影响。

常见问题

低通和高通的截止频率公式一样吗?
一样。一阶 RC 低通和高通的 fc 都是 1/(2πRC),时间常数都是 τ = RC,区别只在电路拓扑:低通是电阻串联、电容并联到地,高通是电容串联、电阻并联到地。
为什么某个输入框无法编辑?
当前选择的是该输入框对应的求解目标。例如求解目标为“电阻 R”时,R 输入框和单位选择会被禁用,工具用你填写的 fc 与 C 反推 R。切换求解目标后即可编辑。
支持哪些单位和数值范围?
电阻支持 Ω、kΩ、MΩ,电容支持 F、mF、μF、nF、pF,频率支持 Hz、kHz、MHz。内部统一换算为 Ω、F、Hz 后计算;输入必须为大于 0 的有限数,允许科学计数法。
τ(时间常数)代表什么?
τ = R × C,是电容充电到最终值约 63.2% 所需的时间。截止频率处信号幅度衰减到 1/√2 ≈ 70.7%,即 -3 dB。
结果和实际电路会有偏差吗?
会。工具按理想一阶 RC 模型计算,未考虑信号源内阻、负载阻抗、电容容差与寄生参数,也没有绘制幅频或相频曲线。实际设计时需要一并评估这些因素。