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有源滤波器的三种滤波器简介

前已述及，按通带滤波特性分类，有源滤波器可分为最大平坦型（巴特沃斯型）滤波器、等波纹型（切比雪夫型）滤波器和线性相移型（贝塞尔型）滤波器。这是以滤波器的频率响应曲线来说的，同是低通滤波器，由于其频率响应曲线不同，便分出以上三种不同的低通滤波器来。

各种类型的滤波器的滤波特性越趋近于理想滤波器特性越好，滤波器的传递函数阶数越高越趋近于理想性能。理想滤波器特性是无法物理实现的，只能用多项式近似逼近。

如图5-55所示为n=3、5、7时巴特沃斯LPF滤波器的幅频特性。n的阶数越高特性越接近理想；通带内都是平坦的，阶数越高通带内越平坦。因此，巴特沃斯近似称为最大平坦响应近似。与其他函数相比，当n值一定时，巴特沃斯函数在阻带内的衰减速率还不是很快。

如图5-56所示为n=3和4时切比雪夫LPF滤波器的幅频特性。其特点是通带内有波纹。因此，切比雪夫近似又称等波纹响应近似或等波纹滤波器。切比雪夫函数在阻带内的衰减是单调的，阶数n增大衰减增大；波动幅度给定时，阶数n越大，阻带内的衰减越接近理想特性。

图5-55巴特沃斯LPF的幅频特性曲线

图5-56切比雪夫LPF的幅频特性曲线

贝塞尔LPF的特点是相频特性在ωω0的一段频率范围内线性较好，且相移比巴特沃斯或切比雪夫的相移小。贝塞尔函数滤波器的幅频特性衰减过早，其阶跃响应没有过冲现象，有较小的迟延特性，下降陡度差，可用于相敏信号处理。

如图5-57所示为以上三种LPF的幅频特性，它们都是三阶LPF，三种LPF各有特点，

图5-57三种三阶低通滤波器的幅频特性

可根据具体要求选择。如果希望通带幅频特性平坦，对过渡带的陡度要求不太严格，且允许阶跃响应有过冲现象，则应采用巴特沃斯滤波器。如果对过渡带的陡度要求较高，但允许通带幅频特性有波动，并允许阶跃响应有过冲现象则可采用切比雪夫滤波器。如果希望阶跃响应没有过冲现象，且在ff0一段频带内相频特性较平坦，对过渡带的要求不太严格，则应采用贝塞尔滤波器。