滤波器频率响应的特性
发布时间:2011/12/21 9:26:08 访问次数:5083
我们可以调整电路元件值,使每一个滤波器频率响应的类型(低通、高通、带通或带阻)具有巴特沃思(Butterworth)、切比雪夫(Chebyshev)或贝塞尔(Bessel)特性。这些特性中的每一个都可以由频率响应曲线的形状加以辨识,而且在某些应用上各有其优点。
在学习完本节后,我们应该能够:说明三个基本滤波器的频率响应特性以及其他的滤波器参数;说明巴特沃思特性;说明切比雪夫特性;说明贝塞尔特性;定叉阻尼系数( damping factor)并且讨论它的重要性;计算滤波器的阻尼系数;参与讨论滤波器的阶数(oder)以及它对下降率的影响。
透过适当选择某些元件值,大部分的主动滤波器电路都可以符合巴特沃思、切比雪夫或贝塞尔频率响应特性。这三个频率响应特性在低通滤波器频率响应曲线上一般特性的比较,如图15.5所示。高通及带通滤波器也可以设计成具有这些特性中的任何一个特性。
1.巴特沃思特性
巴特沃思特性在通带上具有非常平坦的频率响应,且下降率为每个极点- 20dB/decade。不过相位移的频率响应并不是线性的,也就是说,通过滤波器的信号,其相位移(即时间上的延迟)会随着频率呈现非线性变化。因此,当一个脉冲输入具有巴特沃思频率响应的滤波器时,将会使输出产生超越( overshoots)的现象,这是因为每一个脉冲的上升和下降边缘的组成频率会经历不同的时间延迟。具有巴特沃思频率响应的滤波器,通常应用于通带内所有的频率必须具有相同增益值的场合。巴特沃思频率响应也常常称为最平坦频率响应(maximally flat response) 。
2.切比雪夫特性
具有切比雪夫频率响应特性的滤波器,主要应用于需要快速下降率的场合,这是因为它每个极点的下降率可以大于- 20dB/decade。这个下降率比巴特沃思特性的下降率大,所以切比雪夫频率响应的滤波器,可以用比较少的极点,和比较简单的电路,来达成指定的下降率需求。这一类滤波器频率响应的特征,是在通带内具有超越或涟波(依极点数目而定)现象,而且其相位移的非线性响应比巴特沃更明显。
3.贝塞尔特性
贝塞尔频率响应则显现相位的线性响应特性, RHRP30120意指相位移会随Vout着频率线性增加。结果使得一个脉冲信号施加在输入端时,输出端几乎没有超越的现象。因此,具有贝塞尔频率响应的滤波器可以用来过滤脉冲信号,而不会使波形的失真。
我们可以调整电路元件值,使每一个滤波器频率响应的类型(低通、高通、带通或带阻)具有巴特沃思(Butterworth)、切比雪夫(Chebyshev)或贝塞尔(Bessel)特性。这些特性中的每一个都可以由频率响应曲线的形状加以辨识,而且在某些应用上各有其优点。
在学习完本节后,我们应该能够:说明三个基本滤波器的频率响应特性以及其他的滤波器参数;说明巴特沃思特性;说明切比雪夫特性;说明贝塞尔特性;定叉阻尼系数( damping factor)并且讨论它的重要性;计算滤波器的阻尼系数;参与讨论滤波器的阶数(oder)以及它对下降率的影响。
透过适当选择某些元件值,大部分的主动滤波器电路都可以符合巴特沃思、切比雪夫或贝塞尔频率响应特性。这三个频率响应特性在低通滤波器频率响应曲线上一般特性的比较,如图15.5所示。高通及带通滤波器也可以设计成具有这些特性中的任何一个特性。
1.巴特沃思特性
巴特沃思特性在通带上具有非常平坦的频率响应,且下降率为每个极点- 20dB/decade。不过相位移的频率响应并不是线性的,也就是说,通过滤波器的信号,其相位移(即时间上的延迟)会随着频率呈现非线性变化。因此,当一个脉冲输入具有巴特沃思频率响应的滤波器时,将会使输出产生超越( overshoots)的现象,这是因为每一个脉冲的上升和下降边缘的组成频率会经历不同的时间延迟。具有巴特沃思频率响应的滤波器,通常应用于通带内所有的频率必须具有相同增益值的场合。巴特沃思频率响应也常常称为最平坦频率响应(maximally flat response) 。
2.切比雪夫特性
具有切比雪夫频率响应特性的滤波器,主要应用于需要快速下降率的场合,这是因为它每个极点的下降率可以大于- 20dB/decade。这个下降率比巴特沃思特性的下降率大,所以切比雪夫频率响应的滤波器,可以用比较少的极点,和比较简单的电路,来达成指定的下降率需求。这一类滤波器频率响应的特征,是在通带内具有超越或涟波(依极点数目而定)现象,而且其相位移的非线性响应比巴特沃更明显。
3.贝塞尔特性
贝塞尔频率响应则显现相位的线性响应特性, RHRP30120意指相位移会随Vout着频率线性增加。结果使得一个脉冲信号施加在输入端时,输出端几乎没有超越的现象。因此,具有贝塞尔频率响应的滤波器可以用来过滤脉冲信号,而不会使波形的失真。
热门点击
- 肖特基二极管外形特征和电路符号
- 热敏电阻器外形特征和电路图形符号
- 四种限幅放大器
- 换气扇的安装方法应根据安装位置的具体条件决定
- TTL与非门构成的单稳态触发器
- 光电耦合器的作用
- 乙类互补对称功率放大器
- 晶体管的基本工作原理
- 全波整流器
- B类和AB类推挽式放大器
推荐技术资料
- 中国传媒大学传媒博物馆开
- 传媒博物馆开馆仪式隆童举行。教育都i国家广电总局等部门... [详细]