フィルタは、化学、光学、工学、乱流モデリング、工学、コンピューティング、哲学、信号処理などのさまざまな分野を参照して定義できます。信号処理フィルターについて考えてみましょう。フィルターは、信号の不要な部分を削除するために使用されるデバイスとして定義できます。この信号の不要な部分の除去は、フィルタリングプロセスと呼ばれます。これらの信号処理フィルタは、次のようなさまざまなタイプに分類されます。電子フィルター、デジタルフィルター、およびアナログフィルター。

アナログフィルター

アナログフィルターは通常、電子機器で使用され、信号処理の基本的な構成要素と見なされます。これらのアナログフィルターは、スピーカーに適用する前にオーディオ信号を分離するために使用されます。複数の電話での会話を分離して1つのチャネルに結合するには、アナログフィルターを使用します。他のすべてのチャンネルを拒否することによってラジオ受信機から特定のラジオ局を選択するには、アナログフィルターを使用して行うことができます。

連続的に変化する信号（アナログ信号）は、抵抗、コンデンサ、インダクタなどの受動素子で構成される受動線形電子アナログフィルタを使用して操作できます。これらのアナログフィルターは、アナログまたは連続時間信号から他の成分を除去することによって特定の周波数成分を許可するために頻繁に使用されます。

アナログフィルターの種類

線形アナログフィルターは、ネットワーク合成フィルター、画像インピーダンスフィルター、および単純フィルターとしてリストできます。ネットワーク合成フィルターは、バターワースフィルター、チェビシェフフィルター、楕円フィルターまたはカウアーフィルター、ベッセルフィルター、ガウスフィルター、最適な「L」フィルター（Legendre）、およびLinkwithz-Rileyフィルターに分類されます。画像インピーダンスフィルターはさらに、定数kフィルター、m派生フィルター、一般画像フィルター、Zobelネットワーク、格子フィルター、ブリッジT遅延イコライザー、複合画像フィルター、mm型フィルターに分類されます。 RCフィルター、RLフィルター、LCフィルター、RLCフィルターは単純フィルターと呼ばれます。

アナログフィルターの設計

アナログフィルターの設計には、アナログフィルターの伝達関数、アナログフィルターの極と零点、アナログフィルターの周波数応答、出力応答、およびさまざまなタイプのアナログフィルターが含まれます。アナログフィルター設計のフィルター手法は、次数が「n」の伝達関数に基づくバターワース、チェビシェフ、および楕円フィルターモデルに分類されます。

“アナログをデジタルに変換するもの ”

バターワースフィルター

バターワースフィルターの設計

ザ・バターワースまたは最大フラットマグニチュードフィルターフラットな（数学的に可能な限り）周波数応答があります。さまざまなフィルター次数の標準近似として定義できるアナログローパスフィルター（バターワース）の「ブリックウォール」を次の図に示します（理想的な周波数応答を含む）。

バターワースフィルターの理想的な周波数応答

バターワースフィルターの次数を増やすと、バターワースフィルターの設計カスケードステージも増えます。したがって、上の図に示すように、フィルターとレンガの壁の応答が近くなります。一般に、線形アナログフィルターはさまざまなトポロジーを使用して実現され、バターワースフィルターはカウアートポロジーまたはサレンキートポロジーを使用して実現できます。

チェビシェフフィルター

Chebysevフィルターは、の数学的計算を導き出したPafnufyChebyshevにちなんで名付けられました。チェビシェフフィルター。理想化されたフィルターの特性と実際のフィルターの間の誤差は、チェビシェフフィルターの特性を使用して減らすことができます。

チェビシェフフィルター

これらのチェビシェフフィルターは、さらにタイプ1およびタイプ2のチェビシェフフィルターに分類されます。 type1フィルターは基本タイプであり、ゲインまたは振幅応答は、アナログローパスフィルター（LPF-アナログフィルターを考慮した場合）のn次の角周波数関数です。 type2チェビシェフフィルターは珍しいタイプであり、逆フィルターです。

チェビシェフフィルターの種類

シンプルなアナログフィルター

RCフィルター

RCフィルター回路

“赤外線は暗視のために導かれました ”

電流または電圧源によって駆動される単純な抵抗-コンデンサ電気回路は、アナログフィルタとして機能します。これらのRCフィルタ回路は、特定の周波数をブロックし、他の周波数を通過させるように信号をフィルタリングするために使用されます。 RCフィルタ回路は直列に接続できます RC回路または上図に示すような並列RC回路。

LCフィルター

LCフィルター回路

単純なインダクタ-コンデンサ電気回路は、同調回路または共振回路またはタンク回路とも呼ばれるLCフィルタとして機能します。このLC回路も電気共振器のように動作します。 LC回路は、信号を生成したり、特定の周波数で信号を拾ったりするために使用されます。 LCフィルターは上図のように直列LC回路または並列LC回路として接続できます。

RLフィルター

RLフィルター回路

単純な抵抗-インダクタ電気回路は、電流または電圧源を使用して駆動され、抵抗とインダクタで構成されるRLフィルタ回路として機能します。 RLフィルタは、上図のように直列RL回路または並列RL回路として接続できます。

RLCフィルター

RLCフィルター回路

単純な抵抗-インダクタ-コンデンサ電気回路はRLCフィルタ回路として機能し、抵抗、コンデンサ、およびインダクタを直列または並列に接続して、直列RLCフィルタまたは並列RLCフィルタを形成できます。このRLCフィルタ回路は、電流の調和振動子として形成され、LC回路のように共振します。ただし、ここでは抵抗を導入することで発振を減衰させることができ、この効果をダンピングと呼びます。