高通滤波器的工作原理及主要分类有哪些（高通滤波器的工作原理及主要分类）

高通滤波器又称为低切滤波器和低阻滤波器，是一种允许高于某一截止频率的频率通过，同时大大衰减较低频率的滤波器。它从信号中去除不必要的低频成分或低频干扰。

高通滤波器是由电容、电感、电阻等器件组合而成，让某一频率以上的信号成分通过，但大大抑制了该频率以下的信号成分。其特性可以分别用时域和频域的脉冲响应和频率响应来描述。

后者用一个以频率为自变量的函数来表示。一般是以复变j为自变量的复变函数，用H(j)表示。其振型H()和幅角 ()是角频率的函数，分别称为系统的“幅频响应”和“相频响应”。它们代表了激励源中不同频率的信号分量通过系统时的幅度变化和相位变化。

可以证明，系统的“频率响应”是系统的“脉冲响应”的傅立叶变换。当线性无源系统可以用一个n阶线性微分方程表示时，频率响应H(j)是一个有理分式，其分子和分母分别对应微分方程的左右两边。

(1)有源高通滤波器和无源高通滤波器根据使用的器件不同进行分类。

无源高通滤波器：仅由无源元件(R、L、C)组成的滤波器，其原理是容性和感性元件的电抗随频率变化。这种滤波器电路简单，不需要DC电源，可靠性高；缺点：通带内信号有能量损失，负载效应明显。使用电感元件时，容易引起电磁感应。当电感L较大时，滤波器的体积和重量都比较大，因此在低频域不适用。

有源高通滤波器：由无源元件(一般为R和C)和有源器件(如集成运算放大器)组成。这种滤波器的优点是：通带内的信号不仅没有能量损失，而且可以放大，负载效应不明显，多级相互影响很小。用简单的级联方法很容易形成高阶滤波器，而且滤波器体积小，重量轻，不需要磁屏蔽(因为不使用电感元件)；缺点：通带范围受有源器件(如集成运算放大器)带宽的限制，需要DC供电，可靠性不如无源滤波器高，不适合高压、高频、大功率场合。

(2)根据滤波器的数学特性，分为一阶高通滤波器和二阶高通滤波器。

以上两种分类方法是相互独立的。有源高通滤波器比较常见，比如一阶有源高通滤波器，二阶有源高通滤波器。其中一阶有源高通滤波器比较简单，其电路原理图和幅频特性曲线分别如图所示。

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审计唐子红