深入理解滤波器！降噪的底层原理！滤波器到底是什么？

高通滤波器电路图如下：

我们知道，交流电频率越高越容易通过电容。高通滤波器中，电容可以让高频信号通过，把低频号拒之门外。

滤波器截止频率计算公式为 $f=\frac{1}{2*pi*R*C}$ 。

举例：当选择电阻为1000欧，电容为160nf，此时截止频率=100HZ。这样就可以把低于100HZ的频率滤除。但是把低于100HZ的频率滤除的意思不是99HZ就完全滤除而101HZ的信号就可以完全保留。事实上，对99HZ和101HZ的信号滤波效果是差不多的。这是什么意思呢？

首先我们要理解一个概念：增益。增益是输出电压信号比输入电压信号，即电路的放大倍数。

当滤波器为截止频率时，增益为0.707。也就是输出电压信号是输入电压信号的0.707倍。根据下面幅频特性，输出电压只有输入电压的70%。

下面从阻抗的角度来进行理解：

我们知道，电阻对电有阻碍作用，所以用电阻表示对电流阻碍的大小。而电容对交流电有阻碍作用，其对交流电的阻碍作用叫容抗。电阻和容抗统称为阻抗。

容抗的计算公式为： $x=\frac{1}{2*pi*f*C}$

根据公式，当频率=0时，容抗为无穷大。证明了电容隔直流的特性。容抗的大小与频率和容量都有关系，单位也是欧姆。

可以把上面的电路看成是两个电阻串联。

当输入10V的100HZ交流电时，电容容抗是10欧姆，当电阻也是10欧姆时，根据电阻分压原理，此时这一点输出的就是5v电压，频率还是100HZ,电压减少到5HZ，减少了一半。

如果输入的交流电频率是无穷大，则其容抗是0欧姆，所以输出的波形几乎和输入的波形完全一致，对于频率特别高的波形可以完全通过。

以上就是高通滤波器的基本原理。

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