四阶巴特沃斯1kHZ无限增益带通滤波器的设计制作与原理明晰

在高压、高频、大功率的场合不适用。 有源滤波器按传输函数的极、零点分类

全极点型滤波器

以上介绍的巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔等三种滤波器，它们的共同特点是传递函数的零点在无限频处。也就是说，这些滤波器只有在无限频处才能给出无穷大的衰减，称之为全极点滤波器。

非全极点滤波器

如椭圆函数滤波器和反切比雪夫滤波器的共同特点是传递函中既含零点也含极点、这样就能在限频处获得无穷大的衰减。以上两种滤波器均是非全极点滤波器。上述滤波器均是非全极点滤波器。

上述滤波器，它们各有特点，在实际应用中，应该根据实际要求来选择滤波器的类型。 如果要求通带响应平坦，对截频衰减陡度要求不太高，阶跃响应允许有过冲的话，则应采用巴特沃斯滤波器。若对幅度平坦性要求不严，而对截止频衰减陡度要求较高的情况，应采用切比雪夫滤波器。而对那此在不失真地再现信号这一要求比衰减特性更重要的场合下，则应采用贝塞尔滤波器。由于椭圆滤波器比其他类型滤波器，才使用椭圆滤波器。对于中等程度要求的滤波器来说，全极点滤波器是完全能满足要求的。

响应类型

巴特沃斯响应（最平坦响应）

巴特沃斯响应能够最大化滤波器的通带平坦度。该响应非常平坦，接

近DC信号，然后慢慢衰减至截止频率点为-3dB，最终逼近-20ndB/decade的衰减率，其中n为滤波器的阶数。巴特沃斯滤波器特别适用于低频应用，其对于维护增益的平坦性来说非常重要。

10.80.60.40.2000.20.40.60.811.21.41.61.82 贝塞尔响应 除了会改变依赖于频率的输入信号的幅度外，滤波器还会为其引入了一个延迟。延迟使得基于频率的相移产生非正弦信号失真。就像巴特沃斯响应利用通带最大化了幅度的平坦度一样，贝塞尔响应最小化了通带的相位非线性。 切贝雪夫响应 在一些应用当中，最为重要的因素是滤波器截断不必要信号的速度。如果你可以接受通带具有一些纹波，就可以得到比巴特沃斯滤波器更快速的衰减。附录A包含了设计多达8阶的具巴特沃斯、贝塞尔和切贝雪夫响应滤波器所需参数的表格。其中两个表格用于切贝雪夫响应∶一个用于0.1dB最大通带纹波；另一个用于1dB最大通带纹波。 图2巴特沃斯滤波器幅频特性曲线 10.80.60.40.2000.20.40.60.811.21.41.61.82

图3切比雪夫滤波器幅频特性曲线 切比雪夫滤波器的特点：切比雪夫滤波器在过渡带比巴特沃斯滤波器的衰减快，但频率响应的幅频特性不如后者平坦。切比雪夫滤波器和理想滤波器的频率响应曲线之间的误差最小，但是在通频带内存在幅度波动。且通带内波动的波谷处的增益正好等于0.707倍的最大通带增益。

倒契比雪夫响应

10.80.60.40.2000.20.40.60.811.21.41.61.82

图4反切比雪夫滤波器的幅频特性曲线 2、系统总体方案及论证与硬件设计 2.1、总体设计方案与论证

带通滤波电路的幅频响应与高通、低通滤波电路的幅频响应进行比较�２荒逊⑾值屯ㄓ敫咄�滤波电路相串联,可以构成带通滤波电路�Ｌ跫�是低通滤波电路的截止角频率ωH大于高通滤波电路的截止角频率ωn 。

⑴.双二次型电路