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1、滤波器的分类按元件分类，滤波器可分为：有源滤波器、无源滤波器、陶瓷滤波器、晶体 滤波器、机械滤波器、锁相环滤波器、开关电容滤波器等。按信号处理的方式分类，滤波器可分为：模拟滤波器、数字滤波器。按通频带分类，滤波器可分为：低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带 阻滤波器等。除此之外，还有一些特殊滤波器，如满足一定频响特性、相移特性的特殊滤 波器，例如，线性相移滤波器、时延滤波器、音响中的计杈网络滤波器、电视机 中的中放声表面波滤波器等。按通频带分类，有源滤波器可分为：低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、 带通滤波器（BPF）、带阻滤波器（BEF）等。按通带滤波特性分类，有源滤波器可分为：
2、最大平坦型（巴特沃思型）滤波器、等波纹型（切比雪夫型）滤波器、线性相移型（贝塞尔型）滤波器等。按运放电路的构成分类，有源滤波器可分为：无限增益单反馈环型滤波器、 无限增益多反馈环型滤波器、压控电源型滤波器、负阻变换器型滤波器、回转器 型滤波器等。低通滤波器实例RC 电路实现的一个低通电子滤波器一个固体屏障就是一个声波的低通滤波器。当另外一个房间中播放音乐时，很容易听到音乐 的低音，但是高音部分大部分被过滤掉了。类似的情况是，一辆小汽车中非常大的音乐声在 另外一个车中的人听来却是低音节拍，因为这时封闭的汽车（和空气间隔）起到了低通滤波 器的作用，减弱了所有的高音。电子低通滤波器用来驱动重低音喇叭
3、（subwoofer）和其它类型的扩音器、并且阻塞它们不能 有效传播的高音节拍。无线电发射机使用低通滤波器阻塞可能引起与其它通信发生干扰的谐波发射。DSL分离器使用低通和高通滤波器分离共享使用双绞线的DSL和POTS信号。低通滤波器也在如Roland公司这样的模拟合成器(synthesiser)合成的电子音乐声音处理 中发挥着重要的作用。参见 subtractive synthesis.理想与实际滤波器一个理想的低通滤波器能够完全剔除高于截止频率的所有频率信号并且低于截止频率的信 号可以不受影响地通过。实际上的转换区域也不再存在。一个理想的低通滤波器可以用数学 的方法(理论上)在频域中用信号乘
4、以矩形函数得到，作为具有同样效果的方法，也可以在 时域与sine函数作卷积得到。然而，这样一个滤波器对于实际真正的信号来说是不可实现的，这是因为sine函数是一个 延伸到无穷远处的函数(exte nds to i nfinity),所以这样的滤波器为了执行卷积就需要预测 未来并且需要有过去所有的数据。对于预先录制好的数字信号(在信号的后边补零，并使得 由此产生的滤波后的误差小于量化误差)或者无限循环周期信号来说这是可实现的。 实时应用中的实际滤波器通过将信号延时一小段时间让它们能够“看到”未来的一小部分来 近似地实现理想滤波器，这已为相移所证明。近似精度越高所需要的延时越长。采样定理(Nyqu
5、ist-Sha nnon sampli ng theorem)描述了如何使用一个完善的低通滤波器和奈 奎斯特-香农插值公式从数字信号采样重建连续信号。实际的数模转换器都是使用近似滤波 器。电子低通滤波器360.001Cwirtff frt耿g-1UI刖中陰：JCMR胡抚皿V ! : 际 grxl t. odi w i www. mrfn. enAngiilLir fr?qucny ratVs)一阶滤波器的频率响应 有许许多多不同频率响应的不同类型滤波器电路。滤波器的频率响应通常用波特图表示。 例如，一阶滤波器在频率增加一倍（增加octave ）时将信号强度减弱一半（大约-6dB）。 一阶滤波器
6、幅度波特图在截止频率之下是一条水平线，在截止频率之上则是一条斜线。在两 者边界处还有一个knee curve在两条直线区域之间平缓转换。参见RC电路。二阶滤波器对于削减高频信号能起到更高的效果。这种类型的滤波器的波特图类似于一阶滤 波器，只是它的滚降速率更快。例如，一个二阶的巴特沃斯滤波器（它是一个没有尖峰的临 界衰减RLC电路）频率增加一倍时就将信号强度衰减到最初的四分之一（每倍频2dB）。 其它的二阶滤波器最初的滚降速度可能依赖于它们的Q因数，但是最后的速度都是每倍频 -12dB。参见RCL电路。三阶和更高阶的滤波器也是类似。总之，最后n阶滤波器的滚降速率是每倍频6ndB。 对于任何的巴特
7、沃斯滤波器，如果向右延长水平线并且向左上延伸斜线（函数的渐近线，它 们将相交在截止频率。一阶滤波器在截止频率的频率响应是水平线下-3dB。不同类型的滤 波器一一巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器一一都有不同形状的“knee curves”。许多二阶 滤波器设计成有峰值”或者谐振以得到截止频率处的频率响应处在水平线之上。参见电子滤 波器中其它类型的滤波器。低和高的含义一一例如截止频率一一依赖于滤波器的特性。（术语“低通滤波器”仅仅是指 滤波器响应的形状。一个高通滤波器能够设计成比任何低通滤波器截止频率更低的截止频 率。不同的频率响应是区分它们的依据。）电子滤波器能够设计成任何所期望的频率范围一一 可
8、以到微波频率（超过1000 MHz）乃至更高。无源电子滤波器实现显示元件阻抗的低通滤波器 一个可以作为低通滤波器的简单电路包括与一个负载串联的电阻以及与负载并联的一个电 容。电容有电抗作用阻止低频信号通过，低频信号经过负载。在较高频率电抗作用减弱，电 容起到短路作用。这个区分频率（也称为转换频率或者截止频率（Hz）由所选择的电阻 和电容所确定。九=2RC或者（弧度每秒）：一个理解这个电路的方法是集中于电容充电的时刻。电容通过电阻充放电需要花费一定的时 间：在较低频率，电容有充足的时间充电直至电压等同于输入电压。 在较高频率，电容在输入电流方向切换之前只能充很少的电量。输出上下波动的幅度只有输
9、入信号波动的一小部分。在两倍的频率，电容只有充一半电量的时间。另外一个理解这个电路的方法是在特定频率的电抗： 由于直流电不能通过电容器，直流电输入必须从标为 Vout （类似于去掉电容）的路径“流 出”。由于交流电可以很容易地流过电容器 几乎同流过固态电线一样容易输入的交流电 从电容器“流出”，电容器将它短路到地（类似于使用一根导线替换电容器）。需要注意的是电容器不是如上面所解释的阻断或接通那样的一个“开/关”器件。电容器不断 变化地工作在两个状态之间。波特图和频率响应可以显示这个变化。有源电子滤波器实现有源低通滤波器另外一种类型的电路是有源低通滤波器。在这个例子中，截止频率（Hz）定义为：fc = 2ttR2C或者（弧度每秒）：通带增益是-R2/R1 ,由于是一阶滤波器，其阻带滚降速率为每倍频6dB。许多情况下，一个简单的增益或者抑制放大器（参见运算放大器）通过添加电容 C 转换成 低通滤波器。这样就减弱了高频率下的频率响应，并且避免了放大器内部的震荡。例如，一 个音频放大器可以制作成截止频率为 100kHz 的低通滤波器以减弱可能会引起震荡的频率 下的增益。由于人耳能够听到的音频最大大约是20kHz，感兴趣的频率就完全落在通带内， 这样放大器的表现就同所关心的音频一模一样
