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仿真求解？四類(lèi)常用濾波器特性不同！

來(lái)源：songzhige 2021-12-30 21:43:20

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搞電子產(chǎn)品硬件電路設(shè)計(jì)，離不開(kāi)濾波電路。一般而言，濾波器功能是，實(shí)現(xiàn)使特定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)順利通過(guò)，而阻止其他頻率信號(hào)通過(guò)的電路。設(shè)計(jì)濾波器時(shí)要綜合考慮截止特性和相位失真的要求。截止特性好的，相位失真就嚴(yán)重。兩者不可兼得。

那么，如何在電路設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)一個(gè)比較理想濾波器電路呢?老一輩電子工程師，都是搭建電路進(jìn)行繁瑣的測(cè)試驗(yàn)證，隨著計(jì)算機(jī)EDA技術(shù)的發(fā)展之迅猛，各種電路仿真軟件的出現(xiàn)，這些問(wèn)題貌似很簡(jiǎn)單。

下面就常用的四種濾波器電路，在Multisim12軟件中仿真，看看這四類(lèi)常用的濾波器，巴特沃斯濾波器、切比雪夫?yàn)V波器、貝塞爾濾波器及橢圓濾波器的性能有何不同?

仿真軟件中，把四個(gè)濾波器設(shè)置為相同截止頻率的低通濾波器，電路形式幾乎相同，因參數(shù)有所不同而構(gòu)成不同類(lèi)型，結(jié)合仿真曲線(xiàn)了解濾波器各自特點(diǎn)，分析適用的領(lǐng)域。

1. 巴特沃斯濾波器

圖1：巴特沃斯濾波器仿真電路

仿真結(jié)果如圖2

圖2：巴特沃斯濾波器仿真曲線(xiàn)

巴特沃斯濾波器

優(yōu)點(diǎn)：帶內(nèi)幾乎完全平坦

缺點(diǎn)：過(guò)渡帶不夠陡峭

適用：對(duì)幅度敏感的應(yīng)用

比如音頻、ADC抗混疊等

設(shè)計(jì)之初不知道哪種好時(shí)，一般選用巴特沃思。因?yàn)檫@種濾波器通帶阻帶內(nèi)特性最為平坦，截止特性和相位特性都不錯(cuò)，對(duì)構(gòu)成濾波器的器件要求也不嚴(yán)格，易于得到符合設(shè)計(jì)值的特性。