9.2.1三種典型的濾波特性 - 三種典型的濾波特性

1.濾波特性

濾波器的設(shè)計(jì)目標(biāo)是根據(jù)不同的實(shí)際要求，實(shí)現(xiàn)其最佳的近似理想特性。9.2.8三種典型的濾波特性

——巴特沃斯特性曲線每一種濾波器(LPF、HPF、BPF、BEF)都能通過改變與時間常數(shù)有關(guān)的元件參數(shù)獲得與巴特沃斯、切比雪夫或貝塞爾特性曲線相對應(yīng)的濾波特性。

——切比雪夫特性曲線

——貝塞爾特性曲線2.三種頻率響應(yīng)函數(shù)的比較

巴特沃思型低通濾波器的幅頻響應(yīng):巴特沃思型低通濾波器在通帶內(nèi)的頻率特征是平坦無凹凸的，并且在允許條件下可得到最大帶寬。因此，巴特沃思濾波器具有最大平坦特性，其階數(shù)n越高，濾波響應(yīng)曲線越逼近理想模型。

c是-3dB的截止頻率n是濾波器的階數(shù)

是決定最大通帶起伏量的常數(shù)

切比雪夫型低通濾波器的幅頻響應(yīng):切比雪夫型濾波器以引入通帶起伏為代價，使過渡帶曲線下降的斜率最大化。在給定過渡帶截止速率的情況下，切比雪夫?yàn)V波器雖然在通帶內(nèi)的曲線產(chǎn)生了一定幅度的振蕩，但是可以用低于巴特沃斯濾波器的階次來實(shí)現(xiàn)，從而降低了電路的復(fù)雜性和成本。

c是-3dB的截止頻率切比雪夫多項(xiàng)式

2<12.三種頻率響應(yīng)函數(shù)的比較

貝塞爾型低通濾波器的傳遞函數(shù):與巴特沃斯型濾波器相比，貝塞爾型濾波器的頻率特性稍差一些，過渡帶衰減緩慢，但它在通帶內(nèi)產(chǎn)生接近線性的相位特性，因而具有良好的瞬態(tài)特性。n是濾波器的階數(shù)貝塞爾多項(xiàng)式2.三種頻率響應(yīng)函數(shù)的比較

3.三階壓控型低通濾波器的幅頻特性

上述三種類型的濾波器并不是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同的電路，實(shí)際上它們是同一電路在不同參數(shù)配置下得到的不同響應(yīng)函數(shù)。以三階壓控型LPF為例，電路如圖所示。三階壓控型低通濾波器設(shè)截止頻率為1kHz，R=1k

，巴特沃思型低通濾波器幅頻特性的仿真3.三階壓控型低通濾波器的幅頻特性

設(shè)截止頻率為1kHz，R=1k

，切比雪夫型低通濾波器幅頻特性的仿真3.三階壓控型低通濾波器的幅頻特性

設(shè)截止頻率為1kHz，R=1k

，貝塞爾型低通濾波器幅頻特性的仿真3.三階壓控型低通濾波器的幅頻特性

4.濾波器的瞬態(tài)特性——與濾波器傳遞函數(shù)的相頻特性有關(guān)，瞬態(tài)特性表示濾波器輸入非正弦波信號時的響應(yīng)濾波器會產(chǎn)生一個與頻率有關(guān)的相位偏移，如果相位與頻率之間是線性關(guān)系，那么濾波器僅使信號延時一個常量；反之，若相位的變化是非線性的，即不同的頻率成分有不同的相移，則非正弦信號通過這種濾波器時會產(chǎn)生嚴(yán)重的相位失真。描述濾波器瞬態(tài)特性的主要參數(shù)有群延遲、階躍響應(yīng)和沖