低通滤波器设计理念
电容的阻抗以及频率响应特征
ω→0， →∞ 低频下相当于断路
ω→∞， →0 高频下相当于短路
电感的阻抗以及频率相应特征
ω→0， →0 低频下相当于短路
ω→∞， →∞ 高频下相当于断路
极点
，当RC>0时电路稳定。
5.1一阶RC低通滤波器
频率响应
通过Multisim进行模拟得到截止频率为1K Hz的RC滤波器幅频和相频特性曲线，
τ=RC=0.1592ms，只需要RC的乘积为此值既可。取R=1KΩ，C=0.15μ设计出滤波器电路，进行模拟。
得到的频谱图和相位图如图所示。可以看到在-3dB的截止点，频率为1kHz所以满足设计要求。在相位图上可以看到该点对应的角度为45°。
总结：适当改变电路中R或C的取值，可改变截止频率。设计低通滤波器时，应使截止频率大于有用信号的频率。 根据截止频率，算出时间常数τ=RC的值，然后根据需要选取所需的电阻与电感既可。不过RC滤波器在较低的信号源阻抗和较高的负载阻抗下才比较好的效果。
5.2二阶RC低通滤波器
采用1阶无源RC滤波器觉得不够满意地方可以采用RC滤波器简单地多级连接的方法。但需要较低的信号源阻抗和较高的负载阻抗。
在RC 滤波器多级连接时，如果各级都采用相同的R、C值，由于相互之间存在阻抗的影响，在截止频率附近会使截止频率下滑。改进的方式是采取从低阻抗到高阻抗的顺序排列。
典型的二阶RC低通滤波电路如下
可以求得
通过Multisim进行模拟得到截止频率为1K Hz的RC滤波器幅频和相频特性
τ=59.58μs。取R=10kΩ,Ｃ≈6nF.仿真曲线如下
总结：在-3dB时的截止频率为1kHz满足设计要求，同时可以看到，由于阶数的增加，相位的变化范围也增加。在中间点的相位为90度。
由于只需要使τ=RC满足特定值，因此有无数的设计方案。但是为了防止截止频率下滑，特别是在设计2阶以上的RC低通网络时最好按照阻抗从小到大排列，这样会得到更好的衰减效果。
5.3LC低通滤波器
LC滤波器能够使用的频率范围非常宽，从几十赫兹到集总参数的极限——300MHz。在低频范围，LC滤波器价格较高。但当截止频率提高到10kHz以上时，LC滤波器在体积、价格等方面有突出优势。
影响LC滤波器的主要障碍是线圈和电容器的参数，即标准元件不一定能满足自己制作的要求。
实际的LC低通滤波器不可能达到理中的特性，因此实际中低通滤波器的设计都是根据某个函数形式来设计的。所以又称为函数型滤波器。常见的滤波器有巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、贝塞尔型、高斯型、逆切比雪夫型等等。这些函数所决定的实际滤波器各有其突出的特点，有的衰减特性在截止区很陡峭，有的相位特性（延时特性）较为规律，在实际中可以根据需要来选用。
一些典型函数型滤波器的特性如下：
巴特沃斯滤波器——通带内响应最为平坦
切比雪夫滤波器——截止特性特别好；群延时特性不太好；通带内有等波纹起伏。
椭圆函数型——通带内有起伏，阻带内有零点。截止特性比其他滤波器都好。
在设计LC低通滤波器时，根据设计目的选择需要的滤波器特性（巴特沃斯、切比雪夫等），并根据必要是衰减量确定阶数，那么可以预先准备好的归一化表简单地计算出元素的数值。
