濾波是什么？

通俗來講。濾波（Filtering）是指對信號進行處理，通過選擇性地傳遞或抑制特定頻率的信號，從而改變信號的頻譜特性。

而我們可以把濾波器看作是一個頻率選擇器，它能夠將信號中某些頻率范圍內(nèi)的成分保留下來，而將其他頻率范圍內(nèi)的成分消除掉。

其作用是為了去除噪聲、平滑信號、提取有用信息等。

濾波的基本概念

濾波一詞起源于通信理論，它是從含有干擾的接收信號中提取有用信號的一種技術。接收信號相當于被觀測的隨機過程，有用信號相當于被估計的隨機過程。例如用雷達跟蹤飛機，測得的飛機位置的數(shù)據(jù)中，含有測量誤差及其他隨機干擾。

濾波是信號處理中的一個重要概念，并且分為經(jīng)典濾波和現(xiàn)代濾波！

1、經(jīng)典濾波

經(jīng)典濾波的概念，是根據(jù)傅立葉分析和變換提出的一個工程概念。根據(jù)高等數(shù)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。

2、現(xiàn)代濾波

它是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(xiàn)對信號中頻率成分的選擇。根據(jù)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(xiàn)信號濾波。

濾波的用法

在電子工程領域，濾波通常被應用于信號處理、電路設計和通訊中。它可以通過改變電路中元件的參數(shù)或者添加特定的電路來實現(xiàn)。另外，在數(shù)字信號處理中，也可以使用軟件來實現(xiàn)濾波功能。

直流電源為什么要濾波

濾波是對信號中特定頻段的頻率進行濾波的操作，是抑制和防止干擾的重要措施。過濾分為經(jīng)典過濾和現(xiàn)代過濾。

濾波是對信號中特定帶寬頻率進行濾波的操作，是抑制和防止干擾的重要措施。它是根據(jù)對隨機過程結果的觀察結果來評估其他相關隨機過程的概率論和方法。

理想的直流電壓源不需要在電源的輸出端進行濾波？

確實，濾波電容器可以降低電源的交流電阻。在電源的輸出端增加一個電容器，使在短時間內(nèi)立即上升和維持的電流可以由電容器提供，電容器立即減少，并且將短時間保持的電流反轉到另一側為電容器充電。這些瞬時電流大多直接在電容器上交換，而不通過電源的內(nèi)阻，因此可以降低電源的交流電阻。

其實也就是這個功能，由于電源有內(nèi)阻，傳輸線也有阻抗，所以模塊化電容器可以讓部分即時變化電流直接在電容器上交換，減小線路上電流變化的大小，一方面有助于這種IC的供電。

從這個角度來看，對于理想的電源，分離能力不容忽視，因為電線并不完美。

事實上，所有的動力源都有推進能力，只要滿足驅動能力，輸出功率就會保持相對穩(wěn)定。輸出功率要求在一定程度上也是對內(nèi)阻的要求，這確實是不同的，內(nèi)阻必須產(chǎn)生壓降，而穩(wěn)壓電源理論上可以通過使用閉合控制回路在輸出功率范圍內(nèi)提供恒定的輸出功率。

所謂交流電阻降低能力，主要是針對高頻交流電阻，因為即使關閉電源，對響應速度和響應也有要求，不能立即跟蹤負載電流變化，導致電壓波動小。通過添加電容器，可以減少電源內(nèi)部電流的瞬時變化，從而改變電源的性質。

在濾波電源的情況下，我們剛才談到了降低交流電阻，但實際上降低輸出端的紋波更為重要。對于干電池，輸出不會產(chǎn)生紋波，也不需要濾波。

但是，在降低交流電阻方面，對于復雜的電路，有必要增加電容器，特別是在IC電源引腳附近。

直流穩(wěn)壓電源中濾波電路的作用:將交、直流混合量中的交流成分濾掉。

因為交流電經(jīng)過整流后得到的是脈動直流，這樣的直流電源由于所含交流紋波很大，不能直接用作電子電路的電源，濾波電路可以大大降低這種交流紋波成份，讓整流后的電壓波形變得比較平滑。

審核編輯 黃宇