濾波器濾波的本質是什麼?

答；這個問題很複雜，理論深不可測，不一定好回答，因為本人所接觸的濾波器太少，更重要本人水平有限。

濾波器的分類；

①按元件分類它有有源濾波器、無源濾波器、晶體濾波器、陶瓷濾波器、鎖相環濾波器等。

②按照對訊號的作用分類，它有模擬濾波器和數字濾波器。

個人認為，常用濾波器的本質，均為利用電感器的感抗原理（XL=2∏FL）和電容器容抗（Xc=1/2∏fc）它們構造特定吸收和損耗不需要頻率，而讓所需要的頻率順利透過，來實現對某種頻率的選擇。 包括石英、陶瓷濾波器，利用它們的壓電效應特點，而產生諧振（它們的等效電路也基於電容器C）。

就拿電源EMl濾波器來說。EM|又稱為電磁干擾濾波器，是典型的一種低通濾波器。 從上實物圖上標註的R、C1、C2、C3、C4（本人有點懶，不願意再畫圖）來看，C1、C2用來濾除共模干擾，C3和C4用來濾除串模干擾，R為洩放電阻，用來將C1上積累的電荷洩放掉，避免因電荷積累而影響濾波特性，斷電後還能夠使電源的進線端的L、N不帶電。

再者，電源濾波器EMl是在一個共模磁環上雙線並繞的電感L（電感量10~33mH）與對稱電容和電阻組成的∏濾波電路，別名“電源EMI濾波器”，或是“EMI電源濾波器”。

EM|它一種無源雙向網路，它的一端是電源，另一端是負載。電源濾波器的原理就是一種阻抗適配網路：電源濾波器輸入、輸出側與電源和負載側的阻抗適配越大，對電磁干擾的濾波就越有效。

濾波器可以對電源線中特定頻率的頻點或該頻點以外的頻率進行有效濾除，得到一個特定沒有電噪聲的電源訊號，傳遞給用電負載。

本人水平有限，又不是專業撰稿人，文章中可能顛三倒四。

知足常樂2018.4.7於上海

首先來說，濾波器它是由電容、電感以及電阻組成的濾波電路。它是對訊號有相應處理作用的一種器件或電路網路結構，而且只對電源線中特定頻率進行有效濾除，結果是在輸出端得到一個所想要的頻率的訊號。下面介紹一種電源濾波器，也就是EMI濾波器。它是一種能有效地濾除電網噪聲，提高電子裝置的抗干擾能力及系統的可靠性以及穩定性。

簡易的EMI濾波器採用單級結構，這種結構濾波效果不是很好；複雜一點的EMI濾波器採用雙級結構，也就是有兩個單級式EMI濾波器，這種濾波器抑制電網噪聲的效果會更好。

如圖：

L1是共模電感，它的兩個線圈磁通方向相同，經過耦合後總輸入後總電感量迅速增大，因此對共模訊號呈現很大的感抗，使之不易透過，它的兩個線圈分別繞在低損耗、高導磁率的鐵氧體磁環上。當有共模電流透過時，兩個線圈上 產生的磁場就會互相加強。

MC1稱為X電容，用來濾除兩條電源線之間的線間干擾，即串模干擾。應採用薄膜電容器，容量範圍大致為0．01～0．47uf。

Y1和Y2稱為Y電容，兩個Y電容串聯後跨接在輸出端，並將電容器中點接大地，能有效地抑制共模干擾。它的容量範圍是2200pF～0．1uf。為保證漏電流不至於過大，電容器量不宜超過0．1uf。

當然，濾波器其實還有很多種，有高通濾波器也有低通濾波器，有帶通也有帶阻濾波器。不同的濾波器對不同的訊號處理不一樣，但是目的都是一致。

濾波器的本質就是允許或阻止某一頻段的訊號。有高通低通帶通帶阻四種。阻波器、陷波器也是濾波器的一種形式。原理就是LRC元件在不同頻率下所呈現的阻抗不同，串聯分壓，使輸出訊號幅度有所下降，不同頻率訊號下降幅度不同，就構成了最基本的濾波器。如RC低通濾波器。

廣義來說，濾波器，一般是指能夠把噪聲過濾掉的一個系統。

比如，你身上有灰塵，然後你走進一個房間，出來之後，身上的灰塵消失了，這個房間就叫做濾波器。

當然，我們需要設計一個合適的濾波器，太強或者太弱都不好。

試想，如果這個濾波器不僅過濾灰塵，甚至把你身上的衣服都濾沒了，那是不是，畫美不敢看……

因此，濾波器有很多，比如均值濾波器、中值濾波器；低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器；卡爾曼濾波器等等。

均值濾波器、中值濾波器屬於時域濾波器，理論也很簡單，好理解，屬入門知識。

低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器這些都屬於頻域濾波器。理論基礎就是傅立葉變換和衍生出來的“頻譜”的概念。

當被濾訊號透過頻域濾波器時，濾波器會在被濾訊號的頻譜上“砍掉”某一部分頻率，從而達到“過濾”的效果。

比如，你在說話，旁邊有人用指甲殼刮黑板，兩個聲音混在一起很是干擾。這時就可以用頻域低通濾波器，也就是低頻訊號可以透過的濾波器。

指甲殼刮黑板這個聲音的頻率比你說話的聲音的頻率要高得多，我們假設是五千赫茲左右。因此，可以用一把刀，找到一個合適的頻率點，比如兩千赫茲，把這個頻率點及更高的頻率給“砍掉”。

留下的就是我們說話的聲音的頻譜，它處於低頻段，幾百赫茲區間，不受影響。

這就是頻域濾波器。

頻域濾波器根據通帶的平坦程度、過渡帶的滾降速度等指標，又可以分為多種。

滾降速度就是指這把刀的“鋒利程度”，滾降速度越高，那麼這把刀就越鋒利。

比如同樣是低通濾波器，有巴特沃斯濾波器、切比雪夫濾波器等等。

巴特沃斯濾波器通帶平坦，但是相對不鋒利。切比雪夫濾波器相對鋒利，但是通帶有起伏，工程上我們需要靈活選擇。

根據實現方式，又可以分為多種。

比如，實現一階巴特沃斯濾波器：可以用由運放組成的有源濾波器，也可用RCL網路組成的無源濾波器，也可以離散化，用微控制器或DSP及外圍電路組成的數字濾波器。

至於卡爾曼濾波器，實際上更確切的稱呼，應該是“卡爾曼估計器”。

雖然它和其他的濾波器一樣，也能使得有噪聲、有毛刺的訊號變得“順滑”，但是它的本質是透過融合感測器的觀測和系統模型的預測，來給出一個最佳的“估計”。

根據卡爾曼的理論，如果噪聲和系統模型滿足一定條件，那麼這個估計是最優，而且是無偏的。

俗稱：我猜得最準。

當然，濾波器無所謂高階還是屌絲，濾波器設計過於複雜，可能會導致計算量飆升，隨之而來就是處理晶片成本的增加。

合適的就是最好的。

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今天智慧濾波器和傳統濾波器既同又不同。同的是目標，實現AB訊號的最佳分離：不同的是透過大資料訓練集，學習複雜噪聲的生成機理，實現噪聲的最優分離。由於深度網路的表達能力提升，較傳統濾波器固定基函式的表達，自然效能提升了。

濾波器是一種允許在特定範圍內的訊號透過，同時阻斷其它頻率訊號的電路。

常用的濾波方法從原理上可分為模擬濾波和數字濾波兩種。

模擬濾波是以R、L、C及運放等模擬器件實現對無用訊號的濾除，根據器件的不同又分為有源濾波和無源濾波兩種。

數字濾波是將模擬訊號數字化後透過數字訊號處理器以數學演算法的方式提取所需特徵進而還原成有用的模擬訊號，根據演算法不同又分為FET，TTR等多種方式。

典型的模擬濾波器有：巴特沃斯濾波器；切比雪夫濾波器；貝塞爾濾波器；橢圓濾波器。

理想濾波器分為以下四種：

低通濾波電路；高通濾波電路；帶通濾波電路；帶阻濾波電路。

濾波器，就好比收音機，好多頻道，你想收聽哪一個頻道，還得清晰無雜音，那就是得用到濾波器了。

或者你可以這樣通俗理解:

a、有一部電梯，總共18層可以規定它，只停10樓以下，或者10樓以上，分別對應濾波器低通，高通；

b、或者規定，只停9樓或13樓，可以理解為帶通；

不知道有沒有幫助到你。