你的濾波器正在對驅動端說謊讓止頻段阻抗乖乖聽話的方法

你有沒有碰過這種情況：電路板上濾波器設計沒問題，規格漂亮，可是接到驅動放大器之後，系統開始不穩、振盪、甚至發熱？問題有很高的機率不是出在放大器，而是你的濾波器對它說的「謊言」。

EDN 專欄作家 John Dunn 解析了一個很常見但很少被认真對待的問題：T 型架構的 low-pass 或 high-pass 濾波器，在止頻段的輸入阻抗會沒有上限地往上飆。也就是說，放大器「看到」的負載阻抗，跟你當初設計時預想的完全不是同一個東西。這種情況下，任何放大器都可能變得不太穩定。

Dunn 提出的補救方法意外地優雅：把一個 low-pass 濾波器和一個 high-pass 濾波器配成一對，各自連接到對應的負載。神奇的事發生了輸入阻抗在通帶和止頻段都會趨近於負載電阻值（這個案例選用 50Ω）。放大器終於能搞清楚自己在驅動什麼，整個系統穩定多了。

截止頻率的 null 特性不會奇消失，但兩側的失控阻抗飆升被完全壓制住了。這個技巧本身並不新，但我們在 Active Filter IC 和數位校正的時代，很容易忘記一個基本道理：最穩定的系統，是每一級都知道自己在跟什麼樣的阻抗說話。