模擬(analog)和數字濾波器(digital filters)的區別

在電子學中，訊號可以由不同頻率的分量訊號組合而成。濾波器是電路中用來去除訊號中不需要的頻率成分的元件。模擬濾波器和數字濾波器的主要區別在於，模擬濾波器直接處理模擬訊號，而數字濾波器需要先將模擬訊號轉換為數字訊號，然後再進行處理。經過處理後，訊號需要再次從數字訊號轉換為模擬訊號。...

主要區別–模擬濾波器與數字濾波器

在電子學中，訊號可以由不同頻率的分量訊號組合而成。濾波器是電路中用來去除訊號中不需要的頻率成分的元件。模擬濾波器和數字濾波器的主要區別在於，模擬濾波器直接處理模擬訊號，而數字濾波器需要先將模擬訊號轉換為數字訊號，然後再進行處理。經過處理後，訊號需要再次從數字訊號轉換為模擬訊號。

什麼是模擬濾波器(****og filters)？

模擬濾波器利用電路中的諧振。電阻器和電感器的組合為不同頻率的電流提供不同的阻抗水平。因此，它們可用於抑制訊號中不需要的頻率分量的電路中。

例如，帶通濾波器抑制給定頻率範圍之外的頻率。下圖顯示瞭如何使用電容器（C）和電感器（L）構造這樣的濾波器：

A Band-pass filter which suppresses frequencies which are not within its range.

並且，在輸出訊號中，抑制不在頻寬範圍（B）內的所有頻率：

A band-pass filter suppresses frequencies which are not in a region called the bandwidth.

模擬濾波器可以連續地對訊號進行濾波。在某些情況下，這給模擬濾波器帶來了一點好處，因為所有不需要的頻率都需要去除。數字濾波器的能力取決於它的取樣率（見下文）。

什麼是數字濾波器(digital filters)？

數字濾波器可以處理數字（即非連續）訊號。因此，數字濾波器由模數轉換器（ADC）組成，ADC首先將任何模擬訊號轉換為數字訊號。ADC透過定期對訊號進行取樣來實現這一點。轉換後，對數字化訊號進行處理，去除不必要的頻率成分。然後，需要使用數模轉換器（DAC）將得到的數字訊號轉換回模擬訊號。

數字濾波器比模擬濾波器有幾個優點。一旦它們被程式設計，數字濾波器中的程式就可以很容易地透過重寫它們的演算法來改變（要重新程式設計模擬濾波器，電路本身就需要改變）。這也允許數字濾波器執行自適應濾波：一種濾波形式，根據輸入訊號的變化，濾波引數可以隨時間變化。數字濾波器也趨向於更精確，因為模擬濾波器的精度在很大程度上取決於其元件的容量。數字濾波器也能處理模擬濾波器無法處理的極低頻。

模擬(****og)和數字濾波器(digital filters)的區別

處理的訊號型別

模擬濾波器可以直接處理模擬濾波器。

數字濾波器需要先將模擬訊號轉換成數字訊號，然後再進行處理。經過處理後，訊號需要再次從數字轉換為模擬。

改變功能

為了改變模擬濾波器的功能，需要重新配置元件本身。

數字濾波器通常由演算法控制，透過改變這些演算法可以很容易地改變其功能。

處理速度

模擬濾波器連續濾除不需要的頻率。

數字濾波器的工作速率取決於它們的取樣頻率。

Image Courtesy

“A schematic diagram of an example of a band-pass filter, in T-section Cauer topology…” by Inductiveload (Own work) [Public Domain], via Wikimedia Comm***

“顯示帶通濾波器頻寬（B）定義的圖表…”由InpictVeload（自己的工作）[公共領域]透過Wikimedia Comm***提供