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【噪声对策的基础第3讲】噪声滤波器的原理

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噪声滤波器即低通滤波器

低通滤波器的组成元件有电感（线圈）和电容。电感特性如第一种所示，相对于低频部分（类似电阻：阻抗越高信号越难通过）阻抗也较低，频率越高阻抗也越高。

式１ |Z|=2π f L （Z:阻抗 f:频率 L:电感値）

因此，如果将电感串联插入噪声通道，频率较低的信号成分将容易通过，频率较高的噪声成分将不易通过。

另一方面，电容的特性与电感恰恰相反，频率越低阻抗越高，频率越高阻抗越低。

式２ |Z|=1/(2π f C) （Z:阻抗 f:频率 C:静电容量）

低通滤波器如果要利用该特性，就需要将电容插入噪声通道与地线之间。如此一来，低频信号能够照常通过，高频噪声成分因接地侧的阻抗较低，将流向接地侧，从而达到降噪效果。

上述两种元件是最简单的低通滤波器，可以通过相互的组合，构成高性能的低通滤波器。

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滤波器的元件数与频率特性

图 3显示了组成滤波器的元件数与滤波器频率特性之间的关系。想知道什么是插入损耗，可以看一下图中各滤波器的信号衰减量，图越往下衰减量越多。从图上我们可以看到，滤波器中的元件越多，频率特性的斜率就越大。元件较少的滤波器的频率特性范围较窄（斜率较小），衰减频率及通过频率的选择度较低，有可能导致部分信号衰减或者噪声没有彻底去除。另一方面，元件较多的滤波器的频率特性范围较宽（斜率较大），频率的选择度较高，信号可以在几乎不衰减的状态下去除噪声。