2023-04-24 22:06:40

滤波器是电子电路中常用的被动元件，其作用是对电路的输入信号进行滤波，去除带宽外的杂波和频率不需要的信号。根据滤波器的不同特性和功能，可将其分为多种类型，本文将会介绍常见的滤波器种类，并详细介绍其原理和应用。

一、按滤波器切比雪夫函数特性分类

1. 阻带衰减优先（低通）滤波器

阻带衰减优先的类型滤波器，通过增加阻带的带宽或者增加阻带的陡度来获得更好的滤波器性能。由于在阻带区域内信号的功率被大幅减弱，因此阻带衰减优先低通滤波器常用于电源变换电路和信号处理电路中。

2. 通带波纹优先（带通）滤波器

通带波纹优先的类型滤波器，通过通过平衡通带带宽和通带功率上升坡度，从而获得更好的波纹吞吐量和通带抑制。通带波纹优先带通滤波器主要用于调制解调电路和图像处理电路中。

3. 相位线性优先（高通）滤波器

相位线性优先的类型滤波器，通过兼顾群延时和通带抑制来获得更好的性能。因为相位线性很重要，所以这种滤波器主要用于音频处理、传感器信号调节和图像处理等领域。

二、按滤波器传输特性分类

1. 低通滤波器

低通滤波器可以允许低频信号通过，同时拒绝所有高于截止频率的高频信号，通常用于信源、采样速率、噪声削减等方面。与之相对的是高通滤波器。

2. 高通滤波器

高通滤波器可以允许高频信号通过，同时拒绝所有低于截止频率的低频信号，通常用于放大器、收音机、扬声器等方面。与之相对的是低通滤波器。

3. 带通滤波器

带通滤波器用于允许一个频段的信号通过，通常用于信号调节、筛选、滤波等方面。

4. 带阻滤波器

带阻滤波器通常用于电源滤波、噪声抑制和某些频率下的干扰等方面。

三、按滤波器结构分类

1. RC滤波器

RC滤波器是一种简单的被动电子滤波器，由一个电阻和一个电容组成，主要用于降低中高频信号的传输。它在低频信号传输方面存在一定的限制，失真比较大。

2. LC滤波器

LC滤波器由一个电感和一个电容组成，主要用于中高频滤波。它的 Q 值相较于 RC 滤波器较高，传输波形更加平顺。

3. 陷波器

陷波器也称为带消滤波器，由一个电容和一个电感以及适当的负载电阻构成。主要用于特殊的信号处理环境，常用于干扰抑制和信号源分离。

4. 派生型滤波器

派生型滤波器包括有源滤波器和数字滤波器，后者又可以分为 FIR（有限脉冲响应滤波器）和 IIR（无限脉冲响应滤波器）两种类型。这些滤波器通常由一些电路事实构成，它们可以实现多种频率响应。

总结

滤波器是电子电路中必不可少的元件之一，通过对输入信号的滤波，可以得到更精准、可靠的输出结果。从切比雪夫函数特性、滤波器传输特性和结构上分类，我们可以得知，滤波器的种类十分繁多，每种滤波器的特点和应用领域也不尽相同。因此，在选择和设计滤波器时，需要根据应用场景的要求和性能指标选择合适的滤波器类型，并进行相应的组合或优化。