低通濾波器有積分作用嗎，低通濾波器讓低頻信號(hào)通過(guò)，阻止高頻信號(hào)通過(guò)，低通濾波器有很多種，其中，最通用的就是巴特沃斯濾波器和切比雪夫?yàn)V波器。
低通濾波器的積分作用
低通濾波器(簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)PE)就是讓低頻信號(hào)通過(guò)，阻止高頻信號(hào)通過(guò)。
一般用于去掉輸入信號(hào)中不必要的高頻成分，去除高頻干擾。另外，在選頻網(wǎng)絡(luò)中也有應(yīng)用。
1、電源濾波就是一個(gè)典型的RC低通濾波器，設(shè)計(jì)的截止頻率為50HZ以下，它讓直流通過(guò)，阻止50HZ以上的頻率通過(guò)。
2、在一些好些的音箱，有高音、中音、低音三種喇叭，為了將音頻中的各頻率段分別提供給給它們，往往內(nèi)部裝有三分頻網(wǎng)絡(luò)，這是LC低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器一起使用的應(yīng)用實(shí)例。
一、低通濾波器介紹(low-passfilter)
低通濾波器是容許低于截至頻率的信號(hào)通過(guò)，但高于截止頻率的信號(hào)不能通過(guò)的電子濾波裝置。
對(duì)于不同濾波器而言，每個(gè)頻率的信號(hào)的減弱程度不同。當(dāng)使用在音頻應(yīng)用時(shí)，它有時(shí)被稱為高頻剪切濾波器， 或高音消除濾波器。
低通濾波器概念有許多不同的形式，其中包括電子線路(如音頻設(shè)備中使用的hiss 濾波器、平滑數(shù)據(jù)的數(shù)字算法、音障(acoustic barriers)、圖像模糊處理等等，這兩個(gè)工具都通過(guò)剔除短期波動(dòng)、保留長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)提供了信號(hào)的平滑形式。
低通濾波器在信號(hào)處理中的作用等同于其它領(lǐng)域如金融領(lǐng)域中移動(dòng)平均數(shù)(moving average)所起的作用;
低通濾波器有很多種，其中，最通用的就是巴特沃斯濾波器和切比雪夫?yàn)V波器。
二、巴特沃斯濾波器
巴特沃斯濾波器是濾波器的一種設(shè)計(jì)分類，其采用的是巴特沃斯傳遞函數(shù)，有高通、低通、帶通、高通、帶阻等多種濾波器類型。
巴特沃斯濾波器在通頻帶內(nèi)外都有平穩(wěn)的幅頻特性，但有較長(zhǎng)的過(guò)渡帶，在過(guò)渡帶上很容易造成失真。
三、切比雪夫?yàn)V波器
切比雪夫?yàn)V波器也是濾波器的一種設(shè)計(jì)分類，其采用的是切比雪夫傳遞函數(shù)，也有高通、低通、帶通、高通、帶阻等多種濾波器類型。同巴特沃斯濾波器相比，切比雪夫?yàn)V波器的過(guò)渡帶很窄，但內(nèi)部的幅頻特性卻很不穩(wěn)定。
高通與低通濾波器的最常見拓?fù)涫荢allen Key，它只需一個(gè)運(yùn)放(圖1a和1b)。多通(道)濾波器常用作帶通濾波器(圖1c)，而且它還只需要一個(gè)運(yùn)放。圖2及圖3示出了雙二階濾波器部分的拓?fù)?。每種結(jié)構(gòu)都能實(shí)現(xiàn)完整的通用濾波器傳遞函數(shù)。圖2所示電路使用三個(gè)運(yùn)放，并且使用中央運(yùn)放的目的僅是為了使總的反饋路徑為負(fù)反饋。帶開關(guān)電容器的相同濾波器只需兩個(gè)運(yùn)放(圖3)。參考文獻(xiàn)1和2介紹了這些濾波器結(jié)構(gòu)。
并且使用中央運(yùn)放的目的僅是為了使總的反饋路徑為負(fù)反饋
低通濾波器允許從直流到某個(gè)截止頻率 (fCUTOFF) 的信號(hào)通過(guò)。將通用濾波器二階傳遞函數(shù)的高通和帶通系數(shù)均設(shè)為零，即得到一個(gè)二階低通濾波器傳遞公式：
一個(gè)典型低通濾波器的曲線，此曲線和表2表明低于f0的頻率其響應(yīng)相對(duì)平坦。對(duì)于高于f0的頻率，信號(hào)按該頻率平方的速率下降。在頻率f0處，阻尼值使輸出信號(hào)衰減。您可以級(jí)聯(lián)多個(gè)這樣的濾波器部分來(lái)得到一個(gè)更高階的(更陡峭的轉(zhuǎn)降)濾波器。假定設(shè)計(jì)要求一個(gè)截止頻率為10kHz的四階貝塞爾 (Bessel) 低通濾波器。
根據(jù)參考文獻(xiàn)1，每部分的轉(zhuǎn)降頻率分別為16.13及18.19 kHz，阻尼值分別為1.775及0.821，并且這兩個(gè)濾波器分區(qū)的高通、帶通和低通系數(shù)分別為0、0與1。
可以使用這兩個(gè)帶有上述參數(shù)的濾波器部分來(lái)實(shí)現(xiàn)所要求的濾波器。截止頻率為輸出信號(hào)衰減3 dB的頻率點(diǎn)。
