滤波器是一种过滤波的装置。 它是一种允许某一频段内的信号通过，同时阻止该频段以外的信号通过的电路。

滤波器主要分为三种类型：低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。 根据电路的工作原理，可分为无源滤波器和有源滤波器两大类。 今天小编主要对低通、高通、带通三类滤波器进行如下简单介绍。 希望电子爱好者的朋友读到这里能有所收获。

低通滤波器

电感器阻止高频信号通过，并允许低频信号通过。 电容器的特性则相反。 允许信号通过电感器或通过电容器接地的滤波器，对低频信号的衰减比对高频信号的衰减小，称为低通滤波器。

低通滤波器的原理非常简单。 它利用电容通高频、阻低频，电感通低频、阻高频的原理。 对于需要截止的高频，用电容吸收电感，并将其阻挡，不让其通过； 对于需要释放的低频，利用电容高阻、电感低阻的特性让其通过。

最简单的低通滤波器由电阻和电容元件组成，如下图所示。 低通滤波器的功能是降低转角频率 f。 低频信号通过并将高于转角频率f。 信号被移除。

该低通滤波器的工作原理如下：当输入信号Vin中的频率低于转角频率f时。 当信号加到电路中时，由于C的容抗很大，没有分流作用，所以这个低频信号通过R输出。当Vin中的频率高于转折频率f时。 此时，由于C的容抗已经很小，经过R的高频信号被C分流到地而不输出，达到低通的目的。 该 RC 低通滤波器的转折频率 f。 由下式确定：

除了这种RC电路之外，低通滤波器还可以采用LC电路的形式。

高通滤波器

最简单的高通滤波器是“一阶高通滤波器”。 其特性一般用一阶线性微分方程来表达。 它的左侧与一阶低通滤波器完全相同，只是右侧是激励源的导数而不是激励源本身。 当较低频率通过系统时，几乎没有输出，而当较高频率通过系统时，衰减较小。

事实上，对于极高的频率，电容就相当于“短路”。 在这些频率下，基本上可以在电阻两端获得输出。 换句话说，该系统适合通过高频，但对低频有较大的阻挡作用。 就是最简单的“高通滤波器”，如下图所示。

该电路的工作原理是这样的：当频率低于f时。 当信号输入该滤波器时，由于C1容抗较大而被阻挡，输出减小，且频率越低，输出越小。 当频率高于f时。 当信号输入该滤波器时，由于C1的容抗已经很小，因此对信号没有衰减作用。 这样，滤波器就具有允许高频信号通过、阻挡低频信号的功能。 该电路的转动频率为f。 由下式确定：

除了LC元件外，高通滤波器也可以组成。

带通滤波器

带通滤波器是一种只允许特定频率通过，同时有效抑制其他频率信号的电路。 由于其信号选择性，它被广泛应用于电子设计中。 例如，RLC振荡电路是模拟带通滤波器。 带通滤波器是指能够让某个频率范围内的频率成分通过，而将其他范围内的频率成分衰减到很低的水平的滤波器，与带阻滤波器的概念相反。

理想的带通滤波器应该具有完全平坦的通带，通带内没有放大或衰减。 实际上，不存在理想的带通滤波器。 滤波器无法完全衰减所需频率范围之外的所有频率，特别是当所需通带之外的某个范围被衰减但未被隔离时。 这通常称为滤波器滚降滤波器设计原理，以每十倍衰减的 dB 表示。

通常，滤波器的设计是为了确保滚降范围尽可能窄滤波器设计原理，从而使滤波器性能更接近设计。 然而，随着滚降范围变得越来越小，通带变得不再平坦并且开始出现“波纹”。 这种现象在通带边缘尤其明显，这种效应称为吉布斯现象。

以上是对三种常见过滤器的简单介绍。 其实过滤器的种类有很多种，这里就不一一介绍了。 稍后有机会我们会详细解释其他过滤器。