信號為什麼要通過濾波器

1. 電路里濾波器的作用是什麼

濾波器的作用是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，得到一個特定頻率的電源信號，或消除一個特定頻率後的電源信號。

利用電源濾波器的這個特性，可以將通過電源濾波器後的一個方波群或復合噪波，變成一個特定頻率的正弦波。

大功率電源的濾波器如Satons、UBS、變頻器等將會產生大量諧波電流，這類濾波器需採用有源電力濾波器APF。APF可對2~50次諧波電流進行濾除。

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電源濾波器不能存在電磁耦合路徑：

①電源輸入線過長；

②電源濾波器的輸入線和輸出線靠的過近。

此兩種都是不正確的安裝方式，問題的本質在於，濾波器的輸入端電線和它的輸出端電線之間存在有明顯的電磁耦合路徑。

這樣一來，存在於濾波器某一端的EMI信號會逃脫濾波器對它的抑制，不經過濾波器的衰減而直接耦合到濾波器的另一端去。因此濾波器輸入與輸出先需有效分開。

另外，如上述兩種把電源濾波器都是安裝在設備屏蔽的內部，設備內部電路及元件上的EMI 信號會因輻射在濾波器的（電源）端引線上生成EMI 信號而直接耦合到設備外面去，使設備屏蔽喪失對內部元件和電路產生的EMI 輻射的抑制。

當然，如果濾波器（電源）上存在有EMI 信號，也會因輻射而耦合到設備內部的元件和電路上，從而破壞濾波器和屏蔽對EMI 信號的抑製作用。所以起不到效果。

2. 信號濾波器的信號濾波器原理

濾波是信號處理中的一個重要概念。濾波分經典濾波和現代濾波。經典濾波的概念，是根據傅里葉分析和變換提出的一個工程概念。根據高等數學理論，任何一個滿足一定條件的信號，都可以被看成是由無限個正弦波疊加而成。換句話說，就是工程信號是不同頻率的正弦波線性疊加而成的，組成信號的不同頻率的正弦波叫做信號的頻率成分或叫做諧波成分。只允許一定頻率范圍內的信號成分正常通過，而阻止另一部分頻率成分通過的電路，叫做經典濾波器或濾波電路。
實際上，任何一個電子系統都具有自己的頻帶寬度（對信號最高頻率的限制），頻率特性反映出了電子系統的這個基本特點。而濾波器，則是根據電路參數對電路頻帶寬度的影響而設計出來的工程應用電路。
用模擬電子電路對模擬信號進行濾波，其基本原理就是利用電路的頻率特性實現對信號中頻率成分的選擇。根據頻率濾波時，是把信號看成是由不同頻率正弦波疊加而成的模擬信號，通過選擇不同的頻率成分來實現信號濾波。
當允許信號中較高頻率的成分通過濾波器時，這種濾波器叫做高通濾波器。
當允許信號中較低頻率的成分通過濾波器時，這種濾波器叫做低通濾波器。
當只允許信號中某個頻率范圍內的成分通過濾波器時，這種濾波器叫做帶通濾波器。
當不允許信號中某個頻率范圍內的成分通過濾波器時，這種濾波器叫做帶阻濾波器。
圖示：
理想濾波器的行為特性通常用幅度-頻率特性圖描述，也叫做濾波器電路的幅頻特性。理想濾波器的幅頻特性如圖所示。圖中，w1和w2叫做濾波器的截止頻率。 濾波器頻率響應特性的幅頻特性圖 對於濾波器，增益幅度不為零的頻率范圍叫做通頻帶，簡稱通帶，增益幅度為零的頻率范圍叫做阻帶。
例如對於LP，從-w1當w1之間，叫做LP的通帶，其他頻率部分叫做阻帶。通帶所表示的是能夠通過濾波器而不會產生衰減的信號頻率成分，阻帶所表示的是被濾波器衰減掉的信號頻率成分。通帶內信號所獲得的增益，叫做通帶增益，阻帶中信號所得到的衰減，叫做阻帶衰減。在工程實際中，一般使用dB作為濾波器的幅度增益單位。低通濾波器低通濾波器的基本電路特點是，只允許低於截止頻率的信號通過。
（1）一階低通Butterworth濾波電路下圖a和b是用運算放大器設計的兩種一階Butterworth濾波電路的電路。圖a是反相輸入一階低通濾波器，實際上就是一個積分電路，其分析方法與一階積分電路相同。 基本濾波電路 演示圖b是同相輸入的一階低通濾波器。根據給定的電路圖可以得到 對濾波器來說，更關心的是正弦穩態是的行為特性，利用拉氏變換與富氏變換的關系，有 下圖是上式RC=2時的幅頻特性和相頻特性波特圖。RC=2時一階Butterworth低通濾波器的頻率響應特性
（2）二階低通Butterworth濾波電路下 圖是用運算放大器設計的二階低通Butterworth濾波電路。 二階Butterworth低通濾波電路 直接採用頻域分析方法得到 其中k = 1+R1/R2 。令Q=1/（3-k），w0=1/RC，則可以寫成 其中k相當於同相放大器的電壓放大倍數，叫做濾波器的通帶增益，Q叫做品質因數，w0叫做特徵角頻率。下圖是二階低通濾波器在RC=2時的波特圖，其中圖a是Q>0.707時的效果，圖b是Q=0.707時的效果，圖c是Q<0.707時的效果。 (a) Q>0.707 (b) Q=0.707 (c)Q<0.707二階低通濾波器在RC=2時的波特圖 從圖中可以看出，當Q>0.707 或Q<0.707時，通帶邊沿處會出現比較大的不平坦現象。因此，品質因數表明了濾波器通帶的狀態。一般要求Q=0.707。由此可以得到 這就是二階Butterworth濾波器電壓增益得計算0.707公式。令Q=0.707，得0.414R2 = 0.707R1 通常把最大增益倍所對應的信號頻率叫做截止頻率，這時濾波器具有3dB的衰減。利用濾波器幅頻特性的概念，可以得到截止頻率w0 =w =1/RC，即 f =1/2pRC 高通濾波器的特點是，只允許高於截止頻率的信號通過。下圖是二階Butterworth高通濾波器電路的理想物理模型。 直接採用頻域分析方法，並令k = 1+R1/R2 ，Q =1/（3-k），w0=1/RC，則可以得到二階Butterworth高通濾波電路的傳遞函數為 二階Butterworth高通濾波電路 演示高通濾波器 考慮正弦穩態條件下，s=jw，得 二階BButterworth高通濾波器在頻率響應特性與低通濾波器相似，當Q>0.707或Q<0.707時，通帶邊沿處會出現不平坦現象。有關根據品質因數Q計算電路電阻參數R1 和R2的方法與二階低通濾波器的計算相同。同樣，利用濾波器幅頻特性的概念，可以得到截止頻率w0 =w =1/RC，即 f =1/2pRC

3. 為什麼抽樣信號要經過一個低通濾波器才能還原回去

這就是因為裡面的諧波含量太高，會造成控制系統的誤動作，所以，需要先經過一個低通濾波器進行過濾，將盡可能多的主要諧波過濾掉，保證整個工控系統控制的精度。

4. 通常做信號處理的時候為什麼要使用濾波器，濾波器的作用是什麼 做頻率分析求FFT的時候一定要做濾波嗎

濾波器的作用，概括起來，就是四個字：去偽存真。就是把我們不需要的諧波處理掉，留下我們需要的。發生的信號在傳輸過程中，可能會遭遇這樣或者是那樣的干擾，導致了信號波形的變形，濾波器的出現，就是為了得到我們原有的信號。

5. 信號通過濾波器後一定會產生失真嗎

1，方波進入濾波器當然要變成正弦波啊
2，除非你目的就是要變成正弦波

6. 為什麼要使用濾波器

濾波器使信號平滑變化小 在整流電路中必不可少

7. 信號濾波器的作用信號濾波器與電源濾波器的區別和相同點

信號濾波器用來從輸入信號中過濾出有用信號濾除無用信號和雜訊干擾。其原理是利用電路的幅頻特性，其通帶的范圍設為有用信號的范圍，而把其他頻譜成分過濾掉。
而電源濾波器則是用來穩定電源的輸出電壓，基本可以理解為阻礙交流，導通直流。如果是交流電源，則通帶是某一單一頻率。
概括一下：
兩者區別為：信號濾波器用來過濾信號，其通帶是一定的頻率范圍，而電源濾波器則是用來濾除交流成分，使直流通過，從而保持輸出電壓穩定；交流電源則是只允許某一特定的頻率通過。
相同點：都是用電路的幅頻特性來工作。

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電源濾波器http://ke..com/view/405490.htm
信號濾波器http://..com/question/254684998.html

8. 信號濾波器原理

濾波是信號處理中的一個重要概念。濾波分經典濾波和現代濾波。
經典濾波的概念，是根據富立葉分析和變換提出的一個工程概念。根據高等數學理論，任何一個滿足一定條件的信號，都可以被看成是由無限個正弦波疊加而成。換句話說，就是工程信號是不同頻率的正弦波線性疊加而成的，組成信號的不同頻率的正弦波叫做信號的頻率成分或叫做諧波成分。只允許一定頻率范圍內的信號成分正常通過，而阻止另一部分頻率成分通過的電路，叫做經典濾波器或濾波電路。
實際上，任何一個電子系統都具有自己的頻帶寬度（對信號最高頻率的限制），頻率特性反映出了電子系統的這個基本特點。而濾波器，則是根據電路參數對電路頻帶寬度的影響而設計出來的工程應用電路。
用模擬電子電路對模擬信號進行濾波，其基本原理就是利用電路的頻率特性實現對信號中頻率成分的選擇。根據頻率濾波時，是把信號看成是由不同頻率正弦波疊加而成的模擬信號，通過選擇不同的頻率成分來實現信號濾波。
當允許信號中較高頻率的成分通過濾波器時，這種濾波器叫做高通濾波器。
當允許信號中較低頻率的成分通過濾波器時，這種濾波器叫做低通濾波器。
當只允許信號中某個頻率范圍內的成分通過濾波器時，這種濾波器叫做帶通濾波器。
理想濾波器的行為特性通常用幅度-頻率特性圖描述，也叫做濾波器電路的幅頻特性。理想濾波器的幅頻特性如圖所示。圖中，w1和w2叫做濾波器的截止頻率。

濾波器頻率響應特性的幅頻特性圖
對於濾波器，增益幅度不為零的頻率范圍叫做通頻帶，簡稱通帶，增益幅度為零的頻率范圍叫做阻帶。例如對於LP，從-w1當w1之間，叫做LP的通帶，其他頻率部分叫做阻帶。通帶所表示的是能夠通過濾波器而不會產生衰減的信號頻率成分，阻帶所表示的是被濾波器衰減掉的信號頻率成分。通帶內信號所獲得的增益，叫做通帶增益，阻帶中信號所得到的衰減，叫做阻帶衰減。在工程實際中，一般使用dB作為濾波器的幅度增益單位。
低通濾波器
低通濾波器的基本電路特點是，只允許低於截止頻率的信號通過。

（1）一階低通Butterworth濾波電路
下圖a和b是用運算放大器設計的兩種一階Butterworth濾波電路的電路。圖a是反相輸入一階低通濾波器，實際上就是一個積分電路，其分析方法與一階積分電路相同。

基本濾波電路 演示
圖b是同相輸入的一階低通濾波器。根據給定的電路圖可以得到

對濾波器來說，更關心的是正弦穩態是的行為特性，利用拉氏變換與富氏變換的關系，有

下圖是上式RC=2時的幅頻特性和相頻特性波特圖。

RC=2時一階Butterworth低通濾波器的頻率響應特性

（2）二階低通Butterworth濾波電路
下 圖是用運算放大器設計的二階低通Butterworth濾波電路。

二階Butterworth低通濾波電路
直接採用頻域分析方法得到

其中k = 1+R1/R2 。令Q=1/（3-k），w0=1/RC，則可以寫成

其中k相當於同相放大器的電壓放大倍數，叫做濾波器的通帶增益，Q叫做品質因數，w0叫做特徵角頻率。
下圖是二階低通濾波器在RC=2時的波特圖，其中圖a是Q>0.707時的效果，圖b是Q=0.707時的效果，圖c是Q<0.707時的效果。
(a) Q>0.707
(b) Q=0.707
(c)Q<0.707
二階低通濾波器在RC=2時的波特圖
從圖中可以看出，當Q>0.707 或Q<0.707時，通帶邊沿處會出現比較大的不平坦現象。因此，品質因數表明了濾波器通帶的狀態。一般要求Q=0.707。
由此可以得到

這就是二階Butterworth濾波器電壓增益得計算0.707公式。令Q=0.707，得
0.414R2 = 0.707R1
通常把最大增益倍所對應的信號頻率叫做截止頻率，這時濾波器具有3dB的衰減。利用濾波器幅頻特性的概念，可以得到截止頻率w0 =w =1/RC，即
f =1/2pRC

高通濾波器的特點是，只允許高於截止頻率的信號通過。下圖是二階Butterworth高通濾波器電路的理想物理模型。
直接採用頻域分析方法，並令k = 1+R1/R2 ，Q =1/（3-k），w0=1/RC，則可以得到二階Butterworth高通濾波電路的傳遞函數為
二階Butterworth高通濾波電路 演示
高通濾波器

考慮正弦穩態條件下，s=jw，得

二階BButterworth高通濾波器在頻率響應特性與低通濾波器相似，當Q>0.707或Q<0.707時，通帶邊沿處會出現不平坦現象。有關根據品質因數Q計算電路電阻參數R1 和R2的方法與二階低通濾波器的計算相同。
同樣，利用濾波器幅頻特性的概念，可以得到截止頻率w0 =w =1/RC，即 f =1/2pRC

9. 信號通過濾波器後有什麼波形變化

沒什麼變化，有帶通、低通、高通、帶阻等等濾波器，濾波濾波就是把某些頻段的信號幅度
弄的小很多。