了解各种类型的过滤器，包括常见术语和重要特征。
不确定在读取AAC教科书中的过滤器开始的地方？本文将帮助您更熟悉过滤器。
什么是过滤器？
过滤器是能够在衰减其他频率的同时通过（或放大）某些频率的电路。因此，过滤器可以从也包含不期望或不相关的频率的信号中提取重要频率。
在电子领域，有许多实际应用用于过滤器。例子包括：
无线电通信：滤波器使无线电接收器仅在拒绝所有其他信号的同时仅“看到”所需信号（假设其他信号具有不同的频率内容）。
直流电源滤波器是用来消除交流输入线路上不需要的高频(即噪声)。此外，在电源的输出端使用滤波器来减少纹波。
音频电子产品交叉网络是一个过滤器网络，用来将低频音频传输到低音扬声器，中频音频传输到中频扬声器，高频音频传输到高音扬声器。
模拟数字转换：过滤器放置在ADC输入的前面以最小化混叠。
四种主要类型的过滤器
四种主要类型的过滤器包括低通滤波器， 这高通滤波器， 这带通滤波器，以及陷波滤波器（或带拒绝或带停止过滤器)。但是，请注意，术语“低”和“高”并不是指任何频率的绝对值，而是相对于截止频率的相对值。
下面的图1给出了这四种过滤器中的每一个如何工作的一般想法：
图1。四种主要过滤器类型的基本描述。
也有这样的东西全通滤波器但是我不认为它是本文的四种基本过滤器类型之一。
无源和有源滤波器
过滤器可以放在两个类别中的一个:被动或积极的。
无源滤波器只包括无源组件-电阻那电容器,电感器。相比之下，活跃的过滤器使用活动组件，如OP-AMPS.但除电阻器和电容器外，还没有电感器。
无源滤波器对大约100赫兹到300兆赫兹的频率范围最敏感。下端的限制是由于在低频时电感或电容必须相当大这一事实造成的。上限频率是由于寄生电容和电感的影响。仔细的设计实践可以将无源电路的使用扩展到千兆赫范围。
有源滤波器能够处理非常低的频率(接近0赫兹)，并且它们可以提供电压增益(无源滤波器不能)。有源滤波器可以在不使用电感的情况下设计高阶滤波器;这一点很重要，因为电感器在集成电路制造技术的背景下是有问题的。然而，由于放大器带宽的限制，有源滤波器不太适合非常高频的应用。射频电路必须经常使用无源滤波器。
一些关键点和条款
响应曲线用于描述过滤器的行为方式。响应曲线就是简单地表示衰减比(V出/ V.在）与频率相比（见下图2）。衰减通常以单位为单位表示分贝（D b）。频率可以用两种形式表示：角度形式ω（单位是RAD / S）或更常见的F形式（Hz的单元，即每秒循环）。这两个形式均有Ω=2πf相关。最后，可以以线性线性，对数线或日志形式绘制过滤响应曲线。最常见的方法是在X轴上的Y轴和对数频率上具有分贝。
图2。四种主要滤波器类型的响应曲线。
笔记：陷波滤波器是具有窄带带宽带宽的BandStop滤波器。凹口滤波器用于衰减窄范围的频率。
以下是一些技术术语，它在描述过滤响应曲线时常用：
-3db频率（f3 db）。该术语发音为“减号3DB频率”，对应于引起输出信号相对于输入信号的输出信号降低-3dB的输入频率。-3db频率也称为截止频率，并且它是输出功率减少一半的频率（这就是该频率也称为“半功率频率”）的频率，或者输出电压是输入电压乘以1 /√2。对于低通和高通滤波器，只有一个-3dB频率。然而，有两个-3dB频率用于带通，缺口滤波器 - 这些通常被称为F1和F2。
中心频率（f0.)。中心频率，用于带通滤波器和陷波滤波器的术语，是位于上截止频率和下截止频率之间的中心频率。中心频率通常定义为下限截止频率和上限截止频率的算术平均值(见下式)或几何平均值。
带宽(β或b.w)。带宽是指通频带并且，通带是在从过滤器的输入移动到滤波器的输出时不会经历显着衰减的频率。
阻带频率（fS.）。这是衰减达到指定值的特定频率。
对于低通和高通滤波器，超出空间频率的频率被称为阻带。
对于带通滤波器和陷波滤波器，存在两个阻带频率。这两个阻带之间的频率称为阻带。
品质因数(Q)：过滤器的质量因子传达其阻尼特性。在时域中，阻尼对应于系统步骤响应中的振荡量。在频域中，更高的Q对应于系统幅度响应中的更多（正或负）峰值。对于带通或陷波滤波器，Q表示中心频率和-3dB带宽之间的比率（即f之间的距离1和f2)。
对于带通滤波器和陷波滤波器:
q = F.0./ (f2- f1）
结论
过滤器在许多常见的应用程序中起着关键作用。这些应用包括电源、音频电子和无线电通信。滤波器可以是有源或无源的，四种主要类型的滤波器是低通、高通、带通和陷波/带阻(尽管也有全通滤波器)。
我希望你已经了解了一些关于如何描述过滤器以及它们可以实现的东西的一系列内容。您可以在下面的这些教科书资源中阅读更多！
