滤波器的作用是让指定频段的信号能顺利通过，而对其他频段的信号起衰减作用，其本质就是对波的一种过滤。本文主要介绍电信号的滤波器。电信号滤波器又分为信号选择滤波器和EMI滤波器，本文重点介绍信号选择滤波器。
一、 滤波器的分类
          滤波器可按不同的分类方法进行分类:按组成电路的元件的不同，滤波器可以分成RC、RLC、LC、晶体滤波器、陶瓷滤波器、机械滤波器等;按是否含有有源器件可以分成有源滤波器和无源滤波器;按允许通过的频率范围可以分为低通、高通、带通和带阻滤波器等;按对信号的响应特性可以分成线性滤波器和非线性滤波器;按截止频率附近幅频特性或相频特性又可以分为巴特沃斯(Butterworth)滤波器、切比雪夫( Chebyshev)滤波器、椭圆滤波器、贝塞耳( Besse)滤波器等。这些滤波器由于均是对模拟信号进行处理，因此又统称为模拟滤波器。
          另一大类滤波器是数字滤波器，数字滤波器利用数字计算机的强大计算能力，通过一定的算法实现对信号的滤波。数字滤波器按实现方法的不同可分为有限冲击响应和无限冲击响应两类。数字滤波器可以实现模拟滤波器的功能，即实现低通、高通、带通和带阻滤波，以及巴特沃斯、切比雪夫、椭圆、贝塞耳滤波。
         不论以上滤波器是模拟方式还是数字方式，都属于经典滤波器的范畴。
          经典滤波器的特点是:假定信号中有用成分和需要去除的成分各自占有不同的频带，当信号通过滤波器时可将有用成分保留而去除其他成分，但当信号和噪声的频谱相互重叠时，经典滤波器无法将两者区分。
          现代新型滤波器则是从含有噪声的数据记录(又称时间序列)中估计出信号的某些特征或信号本身。一旦信号被估计出，那么估计出的信号将比原信号有较高的信噪比;现代滤波器将信号和噪声都视为随机信号，利用他们的统计特征(例如自相关函数，功率谱等)导出一套最佳的估值算法，然后用硬件或软件实现滤波，其基本特征是利用统计理论来处理滤波问题。
         现代新型滤波器有维纳(Wiener)滤波器、卡尔曼(Kalman)滤波器和自适应滤波器。
二、几种典型模拟滤波器

1.RC滤波电路

         RC低通滤波器的基本结构如图1所示，其频率响应曲线可以通过简单的计算得出:其幅频曲线和相频曲线主要有如下特征:上限频率f=1/(2ΠRC)。上 限频率之前幅度变化接近于0dB，之后幅度按斜率-200dB/十倍频;相位在0.1f处的0°滞后到10f的90°滞后。
         在实际应用中，具体选择R、C的值时，不仅要考虑R.C的频率特性，还需要将信号源的内部阻抗和负载的阻抗考虑进去。
         C值的选取:C不能选得太小，否则负载电容对滤波电路的影响很大，一般IC的输人电容为1pF~10pF。若C值选得太大，则会影响滤波电路的高频特性，因为大电容的高频特性一般都不好。
         R值的选取:若R值过小，会加大电源的负载;若R值过大，则会消耗较多的能量。
         RC滤波电路的最大缺陷是它不仅消耗需抑制的信号能量，还消耗希望保留的信号能量。另外，由于受电容高频特性的限制，RC滤波器也不能用在频率较高的场合，例如频率为数兆赫兹时，则需用LC滤波器。
         在RC滤波电路中，若将R和C的位置互换，可以得到RC高通滤波器，其频率响应与低通滤波器正好相反。
2.LC滤波电路

          LC滤波电路应用较广泛，如在.家用电器的电源滤波电路中。IC滤波电路可以分成L形、T形、T形、梯形等。最简单的L形低通滤波器如图2所示。

          L形滤波器的L和C的选取除要像RC滤波器一样注意L和C的频率特性外，还需要注意阻抗匹配问题:当终端阻抗比滤波器特性阻抗小时，Q值小于1，特性曲线呈圆弧状;当终端阻抗比滤波器特性阻抗大时，特性曲线会出现尖蜂。

          Π形滤波器和T形滤波器有相同的衰减率，梯形滤波器为多个L形滤波器的串联，具有更高的衰减率。

         无源LC波电路的灵敏度低，稳定性好;缺点是电感元件体积很大，成本较高。另外，在某些电路中电感元件还需要磁屏蔽。

         在LC滤波电路中，若将电感和电容的位置互换，则为相应的高通滤波器。
3.有源模拟滤波器
          在设计滤波器时，可以将复杂的高阶滤波器分解成-一阶或二阶的滤波器加以实现。因此了解一些典型的一阶和二阶滤波器电路就非常重要。在有源模拟滤波器的设计中，运算放大器占有重要的位置。这里主要介绍由运放和一些简单无源器件构成的一阶和二阶有源滤波器。

          (1)一阶低通滤波器

          在RC低通滤波器的输出端加-个电压跟随器，即可构成一个简单的一阶有源低通滤波器，如图3所示，其幅频特性和相频特性如图4所示，其响应与RC无源低通滤波器一样，只是增加了带负载的能力。

          (2)二阶有源低通滤波器

         上面的一阶低通滤波器的衰减斜率为-20dB/十倍频，选择性较差，若增加一级RC滤波电路，则构成二阶有源低通滤波器，如图5所示，其选择性将得到提高，衰减频率为-40dB/十倍频。

4. 巴特沃斯(Butterworth)低通滤波器

         巴特沃斯滤波器的幅频特性是单调的，且在通带内比较平坦。高阶巴特沃思滤波器的幅频特性仍然是单调的，且在通带内更为平坦，其幅频特性如图6所示。

5.加比雪夫(Chebyshev)滤波器

         在该滤波器的幅频通带范围内有起伏，但在w>wp且接近wp时下降较陡，其幅频特性如图7所示。

6.贝赛尔(Bessel)滤波器
         贝塞尔滤波器的特点是相频特性在一段频率范围内线性度较好，且相移比巴特沃思或切比雪夫的相移小，同时其阶跃响应没有滞后现象。
7.椭圆滤波器
         椭圆滤波器由于在阻带内有衰减，幅频特性在过渡带内下降比上三种滤波器都快。另外，椭圆滤波器在通带内也有波动。