低通濾波器實(shí)例
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RC 電路實(shí)現的一個(gè)低通電子濾波器
一個(gè)固體屏障就是一個(gè)聲波的低通濾波器。當另外一個(gè)房間中播放音樂(lè )時(shí)，很容易聽(tīng)到音樂(lè )的低音，但是高音部分大部分被過(guò)濾掉了。類(lèi)似的情況是，一輛小汽車(chē)中非常大的音樂(lè )聲在另外一個(gè)車(chē)中的人聽(tīng)來(lái)卻是低音節拍，因為這時(shí)封閉的汽車(chē)（和空氣間隔）起到了低通濾波器的作用，減弱了所有的高音。
電子低通濾波器用來(lái)驅動(dòng)重低音喇叭(subwoofer)和其它類(lèi)型的擴音器、并且阻塞它們不能有效傳播的高音節拍。
無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機使用低通濾波器阻塞可能引起與其它通信發(fā)生干擾的諧波發(fā)射。
DSL分離器使用低通和高通濾波器分離共享使用雙絞線(xiàn)的DSL和POTS信號。
低通濾波器也在如Roland公司這樣的模擬合成器（synthesiser）合成的電子音樂(lè )聲音處理中發(fā)揮著(zhù)重要的作用。參見(jiàn)subtractive synthesis.
理想與實(shí)際濾波器
一個(gè)理想的低通濾波器能夠完全剔除高于截止頻率的所有頻率信號并且低于截止頻率的信號可以不受影響地通過(guò)。實(shí)際上的轉換區域也不再存在。一個(gè)理想的低通濾波器可以用數學(xué)的方法（理論上）在頻域中用信號乘以矩形函數得到，作為具有同樣效果的方法，也可以在時(shí)域與sinc函數作卷積得到。
然而，這樣一個(gè)濾波器對于實(shí)際真正的信號來(lái)說(shuō)是不可實(shí)現的，這是因為sinc函數是一個(gè)延伸到無(wú)窮遠處的函數（extends to infinity），所以這樣的濾波器為了執行卷積就需要預測未來(lái)并且需要有過(guò)去所有的數據。對于預先錄制好的數字信號（在信號的后邊補零，并使得由此產(chǎn)生的濾波后的誤差小于量化誤差）或者無(wú)限循環(huán)周期信號來(lái)說(shuō)這是可實(shí)現的。
實(shí)時(shí)應用中的實(shí)際濾波器通過(guò)將信號延時(shí)一小段時(shí)間讓它們能夠“看到”未來(lái)的一小部分來(lái)近似地實(shí)現理想濾波器，這已為相移所證明。近似精度越高所需要的延時(shí)越長(cháng)。
采樣定理(Nyquist-Shannon sampling theorem)描述了如何使用一個(gè)完善的低通濾波器和奈奎斯特-香農插值公式從數字信號采樣重建連續信號。實(shí)際的數模轉換器都是使用近似濾波器。
電子低通濾波器
一階濾波器的頻率響應
有許許多多不同頻率響應的不同類(lèi)型濾波器電路。濾波器的頻率響應通常用波特圖表示。
例如，一階濾波器在頻率增加一倍（增加octave）時(shí)將信號強度減弱一半（大約-6dB）。一階濾波器幅度波特圖在截止頻率之下是一條水平線(xiàn)，在截止頻率之上則是一條斜線(xiàn)。在兩者邊界處還有一個(gè)knee curve在兩條直線(xiàn)區域之間平緩轉換。參見(jiàn)RC 電路。
二階濾波器對于削減高頻信號能起到更高的效果。這種類(lèi)型的濾波器的波特圖類(lèi)似于一階濾波器，只是它的滾降速率更快。例如，一個(gè)二階的巴特沃斯濾波器（它是一個(gè)沒(méi)有尖峰的臨界衰減RLC 電路）頻率增加一倍時(shí)就將信號強度衰減到最初的四分之一（每倍頻-12dB）。其它的二階濾波器最初的滾降速度可能依賴(lài)于它們的Q因數，但是最后的速度都是每倍頻 -12dB。參見(jiàn)RCL 電路。
三階和更高階的濾波器也是類(lèi)似?？傊?，最后n階濾波器的滾降速率是每倍頻6ndB。
對于任何的巴特沃斯濾波器，如果向右延長(cháng)水平線(xiàn)并且向左上延伸斜線(xiàn)（函數的漸近線(xiàn)，它們將相交在“截止頻率”。一階濾波器在截止頻率的頻率響應是水平線(xiàn)下-3dB。不同類(lèi)型的濾波器——巴特沃斯濾波器、切比雪夫濾波器等——都有不同形狀的“knee curves”。許多二階濾波器設計成有“峰值”或者諧振以得到截止頻率處的頻率響應處在水平線(xiàn)之上。參見(jiàn)電子濾波器中其它類(lèi)型的濾波器。
'低'和'高'的含義——例如截止頻率——依賴(lài)于濾波器的特性。（術(shù)語(yǔ)“低通濾波器”僅僅是指濾波器響應的形狀。一個(gè)高通濾波器能夠設計成比任何低通濾波器截止頻率更低的截止頻率。不同的頻率響應是區分它們的依據。）電子濾波器能夠設計成任何所期望的頻率范圍——可以到微波頻率（超過(guò) 1000 MHz）乃至更高。
無(wú)源電子濾波器實(shí)現
顯示元件阻抗的低通濾波器
一個(gè)可以作為低通濾波器的簡(jiǎn)單電路包括與一個(gè)負載串聯(lián)的電阻以及與負載并聯(lián)的一個(gè)電容。電容有電抗作用阻止低頻信號通過(guò)，低頻信號經(jīng)過(guò)負載。在較高頻率電抗作用減弱，電容起到短路作用。這個(gè)區分頻率（也稱(chēng)為轉換頻率或者截止頻率（Hz））由所選擇的電阻和電容所確定。
或者（弧度每秒）：
一個(gè)理解這個(gè)電路的方法是集中于電容充電的時(shí)刻。電容通過(guò)電阻充放電需要花費一定的時(shí)間：
在較低頻率，電容有充足的時(shí)間充電直至電壓等同于輸入電壓。
在較高頻率，電容在輸入電流方向切換之前只能充很少的電量。輸出上下波動(dòng)的幅度只有輸入信號波動(dòng)的一小部分。在兩倍的頻率，電容只有充一半電量的時(shí)間。
另外一個(gè)理解這個(gè)電路的方法是在特定頻率的電抗：
由于直流電不能通過(guò)電容器，直流電輸入必須從標為 Vout （類(lèi)似于去掉電容）的路徑“流出”。
由于交流電可以很容易地流過(guò)電容器——幾乎同流過(guò)固態(tài)電線(xiàn)一樣容易——輸入的交流電從電容器“流出”，電容器將它短路到地（類(lèi)似于使用一根導線(xiàn)替換電容器）。
需要注意的是電容器不是如上面所解釋的阻斷或接通那樣的一個(gè)“開(kāi)/關(guān)”器件。電容器不斷變化地工作在兩個(gè)狀態(tài)之間。波特圖和頻率響應可以顯示這個(gè)變化。
有源電子濾波器實(shí)現
有源低通濾波器
另外一種類(lèi)型的電路是有源低通濾波器。
在這個(gè)例子中，截止頻率（Hz）定義為：
或者（弧度每秒）：
通帶增益是-R2/R1 ，由于是一階濾波器，其阻帶滾降速率為每倍頻6dB。
許多情況下，一個(gè)簡(jiǎn)單的增益或者抑制放大器（參見(jiàn)運算放大器）通過(guò)添加電容 C 轉換成低通濾波器。 這樣就減弱了高頻率下的頻率響應，并且避免了放大器內部的震蕩。例如，一個(gè)音頻放大器可以制作成截止頻率為 100kHz 的低通濾波器以減弱可能會(huì )引起震蕩的頻率下的增益。由于人耳能夠聽(tīng)到的音頻最大大約是20kHz，感興趣的頻率就完全落在通帶內，這樣放大器的表現就同所關(guān)心的音頻一模一樣
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