Найбільш простими є RC-фільтри, але разом з простотою вони володіють поганими якісними показниками.
Принцип дії RC-фільтрів заснований на залежності ємнісного опору конденсатора від частоти.
Якщо вхідна напруга докладено до ланцюга з послідовно включеного резистора R і конденсатора С, то напруга на конденсаторі залежить від частоти вхідної напруги.
Тобто при незмінній величині Uвх. U вих До залежить від частоти.
Наприклад, на частоті # 969; = 0 ємнісний опір ХС прямує до нескінченності (тобто у багато разів більше R), тоді відповідно до закону Ома, вхідна напруга розділиться на елементах R і С пропорційно їх опорам, отже UC >> UR. тобто практично всі вхідна напруга буде на конденсаторі.
Якщо збільшити частоту вхідного сигналу то ємнісний опір буде зменшуватися, отже менша частина вхідної напруги буде виділятися на конденсаторі. Тобто зі збільшенням частоти коефіцієнт передачі зменшиться. На деякій частоті До зменшиться до 0,707, ця частота і буде частотою зрізу (граничної) фільтра.
При подальшому збільшенні частоти До зменшуватиметься, тобто отриманий фільтр є фільтром низьких частот.
Слід пам'ятати, що АЧХ фільтра залежить від опору навантаження фільтра (RH), так як опір навантаження шунтирует ємнісний опір конденсатора.
Якщо в послідовній RC-ланцюга вихідна напруга знімається з резистора, то АЧХ фільтра буде протилежною АЧХ фільтра низької частоти.
Такий фільтр буде фільтром ВЧ.
Якщо збільшувати твір RC, то
Практично ФВЧ, при досить великих R і С, застосовується для пропускання сигналів частот відмінних від нуля, тобто для відділення змінних напруг від постійного (# 969; = 0) напруги.
Недоліком RC фільтрів є мала крутизна АЧХ, що не дозволяє чітко розмежувати смугу пропускання і смугу затримування.
Для збільшення крутизни, ланки RC фільтрів включають послідовно.
Якщо в місце резисторів R в RC фільтрах використовувати котушки L, то крутизна АЧХ різко зросте завдяки тому, що при зміні частоти одночасно зі зміною ємнісного опору змінюється і індуктивне.
Якщо Z1 і Z2 протилежні знаком (L і С), то їх твір є величина постійна незалежна від # 969 ;, такі фільтри називаються фільтрами типу К.
Зазвичай навантаженням фільтра є активний опір (реактивне навантаження, частина енергії повертає назад).
Недоліком Г-образного фільтра є його реактивне вхідний опір (Івх не збігається за фазою з Uвх), тобто фільтр частина енергії повертає джерела енергії, навіть при активному навантаженні фільтра.
Г-образні ланки не зраджуючи величин Z1 і Z2 можна перетворити в Т-образні і П-подібні ланки.
Перевагою Т- і П-образних ланок є те, що вони мають активну вхідним опором (Uвх збігається з Івх) в смузі пропускання фільтра, за умови узгодження фільтра з навантаженням. Умова узгодження з навантаженням є рівність.
За умови погодження з навантаженням зростає вхідний опір, для ланок Т і П має вигляд:
Наприклад, для ФНЧ на основі Т ланки:.
На низьких частотах (# 969; → 0),, тому.
У міру збільшення частоти різниця зменшується і на деякій частоті (# 969; С) звертається до 0, отже Z0 також дорівнює 0. При подальшому збільшенні частоти (вище # 969; С) подкоренное вираз стає негативним - а це означає, що Z0 стає уявним (реактивним опором).
З умови можна визначити # 969; С:
а з умов і можна знайти величини L і С для заданих RH і # 969; С:
Таким чином, ФВЧ на основі Т-ланки має активну вхідний опір (на відміну від Г-ланки) рівне, на частотах набагато менших # 969; С за умови, що фільтр навантажений на опір (тобто узгоджено з навантаженням).
Практично включення опору фільтра на частотах менших # 969; С / 3 мало змінюється в порівнянні з через те, що в Z0 частоти входить в квадраті.
Важливою перевагою Т і П образних ланок є рівність вхідного і вихідного опору (симетрія).
Для збільшення крутизни АЧХ ланки можна включати послідовно.