第2章滤波器 2.1滤波器的特性和分类 22LC滤波器 2.2.1LC串、并联谐振回路 22.2一般LC滤波器 2.3声表面波滤波器(*) 24有源RC滤波器(*) 2.5抽样数据滤波器(*)
笫2章 滤波器 2.1 滤波器的特性和分类 2.2 LC滤波器 2.2.1 LC串、并联谐振回路 2.2.2 一般LC滤波器 2.3 声表面波滤波器（*） 2.4 有源RC滤波器（*） 2.5 抽样数据滤波器（*）
22LC滤波器 2.2.2一般LC滤波器 1.网络综合方法完成滤波器的设计的要点: 描述问题:首先要给出滤波器的技术指标,描述滤波 器的衰减特性曲线。与理想特性之间主要的区别在于 通带衰耗不为零;阻带衰耗不为无穷大。[下图」 通带和阻带之间有过渡带。 通带和阻带内不一定平坦,可有起伏。 逼近问题:寻找逼近衰减特性曲线的可实现的传输函数 常用的逼近方法有巴特沃斯逼近、切比雪夫逼近、椭圆 逼近和贝塞尔逼近 实现问题:在设计中,一般只给出了低通滤波器的数据。 高通、带通和带阻滤波器的设计,可以通过对低通滤波器 的变换得到,因此通常称低通滤波器为原型滤波器
2.2 LC 滤波器 1. 网络综合方法完成滤波器的设计的要点： ▪ 描述问题：首先要给出滤波器的技术指标，描述滤波 器的衰减特性曲线。与理想特性之间主要的区别在于： ▪ 逼近问题：寻找逼近衰减特性曲线的可实现的传输函数。 常用的逼近方法有巴特沃斯逼近、切比雪夫逼近、椭圆 逼近和贝塞尔逼近。 ▪ 实现问题：在设计中，一般只给出了低通滤波器的数据。 高通、带通和带阻滤波器的设计，可以通过对低通滤波器 的变换得到，因此通常称低通滤波器为原型滤波器。 • 通带衰耗不为零；阻带衰耗不为无穷大。 • 通带和阻带之间有过渡带。 • 通带和阻带内不一定平坦，可有起伏。 下图 2.2.2 一般LC滤波器
2.描述问题(十个参数) 返回 A 八 其中:A表示最大通带衰减;n表示通带角频率; A表示通带内最大波纹衰减;0,表示称波纹带宽; A表示阻带最小衰减;0表示阻带边缘角频率; δ表示通带内幅度起伏;8表示阻带内幅度起伏; 称为截止频率(衰减3分贝处角频率);还有特征阻抗
2. 描述问题（十个参数） 0 0 A() A() p Ap Ar As r s s p Ar表示通带内最大波纹衰减；r表示称波纹带宽； As表示阻带最小衰减；s表示阻带边缘角频率； p表示通带内幅度起伏；s表示阻带内幅度起伏； c称为截止频率（衰减3分贝处角频率）；还有特征阻抗。 其中：Ap表示最大通带衰减；p表示通带角频率； 返回 As s
3.逼近问题: 四种逼近衰减特性曲线的方法和 滤波器的归一化设计 (1)四种逼近衰减特性曲线的方法 巴特沃斯逼近( Butterworth)(幅度最大平坦型) H(o)2 2n 1+ 式中n为滤波器的阶数, ,为截止频率。 幅频特性和相频特性是平坦的。适用于一般性滤波
3. 逼近问题： （1）四种逼近衰减特性曲线的方法 一、 巴特沃斯逼近（Butterworth）（幅度最大平坦型） 0 A() p Ap n C H j 2 2 1 1 ( ) + = 式中 n为 滤波器的阶数， c 为截止频率。 ▪ 幅频特性和相频特性是平坦的。适用于一般性滤波。 四种逼近衰减特性曲线的方法和 滤波器的归一化设计
巴特沃思低通滤波器的特性 180° -60 270 360 23456 120 450 10 010.20.3040.60.810 4568a/@ 0. 1.0 10
巴特沃思低通滤波器的 特性
切比雪夫逼近( Chebyshev)(等波纹型) H() 2| 1+E2C 式中为小于1的实常数,它决定 通带波纹δ,它们之间的关系为 0.16 0 为切比雪夫多项式 O 幅频和相频特性在通带内有小的起伏。适用于调制与解调电路。 贝塞尔逼近( Bessel)(相位平坦):在整个通带内, 相位-频率特性的起伏最小或最平的逼近称为贝塞尔逼近。 四、椭圆逼近:使幅度-频率特性具有陡峭的边缘或狭窄的 过渡频带的逼近称为椭圆逼近
二、切比雪夫逼近（Chebyshev）（等波纹型） 0 A() r Ar p + = c Cn H j 2 2 2 1 1 ( ) 式中 为小于1的实常数，它决定 通带波纹，它们之间的关系为 10 1 2 0.1 = − 为切比雪夫多项式。 c Cn 三、贝塞尔逼近（Beseel）（相位平坦）：在整个通带内， 相位-频率特性的起伏最小或最平的逼近称为贝塞尔逼近。 四、椭圆逼近：使幅度-频率特性具有陡峭的边缘或狭窄的 过渡频带的逼近称为椭圆逼近。 ▪ 幅频和相频特性在通带内有小的起伏。适用于调制与解调电路
切比雪夫低通滤波器的特性 ok 0.5 1.0 -1.0 1.5 -2.0 2.0 2.5 3.0 3.0 0.1 0.2 0.30.40.50.7 o/o 0.1 02 03040.50.7 0/o (b) -10 -20 70 678910
切比雪夫低通滤波器的特性
-20 号 40 e-60 0 -80 -100 120 01020304060.81023456810/m 贝塞尔低通滤波器的幅频特性曲线
贝塞尔低通滤波器的幅频特性曲线
贝塞尔逼近 180 270 -360 -450 45678 -630 olo 0.1 0.2 0.5 1.0 10 贝塞尔低通滤波器的相频特性曲线 3.5 30 卡25 20 鞍 1.0 0.5 0.1 1.0 10 贝塞尔低通滤波器的延时特性曲线
贝塞尔逼近 贝塞尔低通滤波器的相频特性曲线 贝塞尔低通滤波器的延时特性曲线
椭圆函数频率特性曲线 140 n=9 n=8 7 -120 6 100 n=5 80 lEgO 1.0 n=3 20 1.041.08 1.4i18 1031.061.11.21.31.62.0
椭圆函数频率特性曲线