المرشح (Filter): هو جهاز أو عملية تزيل بعض المكونات أو الميزات غير المرغوب فيها من الإشارة وقادرة على تمرير أو تضخيم ترددات معينة أثناء تخفيف الترددات الأخرى، والتصفية هي فئة من معالجة الإشارات وتُعد السمة المميزة للمرشحات هي القمع الكامل أو الجزئي لبعض جوانب الإشارة، كما يعني هذا إزالة بعض الترددات أو نطاقات التردد، ومع ذلك لا تعمل المرشحات في مجال التردد فقط خاصةً في مجال معالجة الصور حيث توجد العديد من الأهداف الأخرى للتصفية.
 
يمكن إزالة الارتباطات لبعض مكونات التردد وليس لمكونات أخرى دون الحاجة إلى العمل في مجال التردد حيث تُستخدم المرشحات على نطاق واسع في الإلكترونيات والاتصالات السلكية واللاسلكية وفي الراديو والتلفاز وتسجيل الصوت والرادار وأنظمة التحكم وتوليف الموسيقى ومعالجة الصور ورسومات الكمبيوتر.
 
يمكن وضع المرشحات في إحدى فئتين: سلبية أو نشطة حيث تشتمل المرشحات السلبية فقط على المكونات السلبية من المقاومات والمكثفات والمحاثات أمّا المرشحات النشطة تستخدم مكونات نشطة، مثل (op &ndash amps) بالإضافة إلى المقاومات والمكثفات، ولكن ليس المحاثات.
 
تُعد المرشحات الخاملة هي الأكثر استجابة لنطاق التردد من حوالي (100 هرتز إلى 300 ميجا هرتز)، ويعود السبب في ذلك إلى حقيقة أنّه عند وجود الترددات المنخفضة يجب أن يكون المحاثة أو السعة كبيرة جداً، كما يرجع حد التردد الأعلى إلى تأثير السعات والتحريضات الطفيلية، ويمكن أن تؤدي ممارسات التصميم الدقيقة إلى توسيع استخدام الدوائر السلبية بشكل جيد في نطاق جيجاهيرتز.
 
المرشحات النشطة قادرة على التعامل مع ترددات منخفضة جداً أي تقترب من 0 هرتز، كما يمكن أن توفر زيادة في الجهد على عكس المرشحات السلبية، كما يمكن استخدام المرشحات النشطة لتصميم مرشحات عالية الجودة بدون استخدام محاثات؛ هذا مهم لأنّ المحرِضات تمثل مشكلة في سياق تقنيات تصنيع الدوائر المتكاملة، ومع ذلك فإنّ المرشحات النشطة أقل ملاءمة لتطبيقات الترددات العالية جداً بسبب قيود عرض نطاق مكبر الصوت.
 
يجب أن تستخدم دارات التردد الراديوي غالباً مرشحات سلبية وبعض النقاط الأساسية، ويكون منحنى الاستجابة هو ببساطة رسم بياني يوضح نسبة التوهين (VOUT / VIN) مقابل التردد، كما يتم التعبير عن التوهين بشكل شائع بوحدات ديسيبل حيث يمكن التعبير عن التردد في شكلين: إما الشكل الزاوي (&omega) بوحدات راديان / ثانية أو الشكل الأكثر شيوعاً لـ(f) وحدات هرتز، كما يرتبط هذان النموذجان بـ (b = 2&pif) وقد يتم رسم منحنيات استجابة المرشح في شكل خطي أو لوغاريتمي خطي أو شكل لوغاريتمي.
 
يتوافق تردد (3dB-) مع تردد الإدخال الذي يتسبب في انخفاض إشارة النواتج بمقدار (-3 ديسيبل) بالنسبة لإشارة الإدخال حيث يُشار أيضاً إلى التردد (3dB-) على أنّه تردد القطع وهو التردد الذي يتم عنده تقليل قدرة الخرج بمقدار النصف، وهذا هو السبب في أنّ هذا التردد يسمى أيضاً تردد نصف الطاقة أو في أي جهد النواتج، هو جهد الإدخال مضروباً في (1 / 2&radic)، أمّا بالنسبة لمرشحات التمرير المنخفض والعالي يوجد تردد واحد فقط (-3 ديسيبل)، ومع ذلك هناك ترددان (3dB-) لمرشحات تمرير النطاق ومرشحات الشق حيث يشار إليها عادةً باسم (f1 وf2) وتردد المركز (f0).
 
يستخدم التردد المركزي لمرشحات تمرير النطاق والمرشحات، وهو تردد مركزي يقع بين ترددات القطع العلوية والسفلية، كما يُعرّف التردد المركزي عموماً على أنّه إمّا المتوسط ??الحسابي أو المتوسط ??الهندسي لتردد القطع السفلي وتردد القطع العلوي، ويكون عرض النطاق الترددي (&beta أو BW).
 
عرض النطاق الترددي: هو عرض نطاق المرور ونطاق المرور هو نطاق الترددات التي لا تتعرض لتوهين كبير عند الانتقال من إدخال المرشح إلى نواتج المرشح.
 
هذا تردد معين يصل فيه التوهين إلى قيمة محددة ويكون كالآتي:
 
نطاق ترددات إشارة الدخل التي تمر عبر الفلتر دون أي توهين يسمى (Passband)، وعادةً لا يكون لـ(Passband) أي مكاسب نظراً لأنّ المرشح هو مرشح سلبي، أمّا في المرشحات النشطة قد يكون لنطاق المرور بعض المكاسب اعتماداً على تكوين الدائرة.
 
نطاق ترددات إشارة الدخل المحظورة أو المخففة في الفلتر يسمى (Stopband)، وعادةً ما يتم أخذ الكسب عند نقطة التوقف أقل من (-3 ديسيبل) من الإدخال حيث أنّ (-3 ديسيبل) يعتبر كسب لمرشح الدرجة الأولى ومرشح الدرجة الثانية لديه كسب (-6 ديسيبل) والذي يتناقص بترتيب المرشح.
 
يتم تمييز نطاق التمرير ونطاق الإيقاف عن بعضهما البعض بتردد القطع أو تردد الزاوية، ويكون جهد إشارة النواتج عند تردد القطع هو (70.7%) من جهد إشارة الدخل، كما يُعرف باسم التردد (3db-) لأنّه يمثل نصف الطاقة وهو التردد الذي تصبح فيه قوة إشارة الخرج نصف قوة إشارة الداخلة، أمّا في مرشح تمرير النطاق أو مرشح رفض النطاق يوجد ترددان للقطع.
 
التردد المركزي (f0): هو التردد الموجود في مركز نطاق التمرير أو نطاق التوقف في مرشح تمرير النطاق أو مرشح رفض النطاق على التوالي حيث يقع بين ترددي القطع أي تردد القطع الأدنى والأعلى، وفي الواقع هو المتوسط ??الحسابي لكلا ترددات القطع.
 
عرض النطاق: هو نطاق الترددات التي يتم تمريرها في حالة مرشح تمرير النطاق وبدون أي توهين أو الترددات المخففة في حالة مرشح رفض النطاق، عرض الترددات قبل في حالة مرشح التمرير المنخفض أو بعد في حالة مرشح التمرير العالي يسمى تردد القطع عرض النطاق الترددي إنّه الفرق بين ترددات القطع لمرشح تمرير النطاق أو مرشح رفض النطاق (&Beta = f2 &ndash f1).
 
معدل التدحرج: هو معدل تغير قوة الكسب أو الإخراج، ويسمى معدل انخفاض كسب المرشح معدل التدحرج حيث يتم التعبير عنها كخسارة في الكسب لكل عقد أي زيادة عشر مرات في التردد أو لكل جواب زيادة مرتين في التردد، معدل التدحرج لمرشح الترتيب (n) هو (20n ديسيبل لكل عقد أو 6n ديسيبل أوكتاف) حيث (n) هو ترتيب المرشح، كما يعني كل عقد زيادة في التردد بمقدار 10 أضعاف، بينما يعني الأوكتاف زيادة في التردد بمقدار الضعف.