ZHCAC38D July   2000  – February 2023

 

  1.   摘要
  2.   商标
  3. 1 引言
  4. 2 滤波器特性
  5. 3 二阶低通滤波器标准形式
  6. 4 数学知识回顾
  7. 5 示例
    1. 5.1 二阶低通巴特沃斯滤波器
    2. 5.2 二阶低通贝塞耳滤波器
    3. 5.3 具有 3dB 纹波的二阶低通切比雪夫滤波器
  8. 6 低通 Sallen-Key 架构
  9. 7 低通多反馈 (MFB) 架构
  10. 8 级联滤波器级
  11. 9 滤波器表
  12. 10示例电路仿真结果
  13. 11非理想电路运行
    1. 11.1 非理想电路运行：Sallen-Key
    2. 11.2 非理想电路运行：MFB
  14. 12有关元件选择的注释
  15. 13结论
  16.   A 滤波器设计规范
    1.     A.1 Sallen-Key 设计简化
      1.      A.1.1 Sallen-Key 简化 1：将滤波器元件设置为比率
      2.      A.1.2 Sallen-Key 简化 2：将滤波器元件设置为比率和增益 = 1
      3.      A.1.3 Sallen-Key 简化 3：将电阻器设置为比率，并将电容器设置为相等
      4.      A.1.4 Sallen-Key 简化 4：将滤波器元件设置为相等
    2.     A.2 MFB 设计简化
      1.      A.2.1 MFB 简化 1：将滤波器元件设置为比率
      2.      A.2.2 MFB 简化 2：将滤波器元件设置为比率和增益 = –1
  17.   B 更高阶滤波器
    1.     B.1 五阶低通巴特沃斯滤波器
    2.     B.2 六阶低通贝塞耳滤波器
  18.   C 修订历史记录

13 结论

本文档探讨了使用 Sallen-Key 和 MFB 架构构建二阶低通巴特沃斯、贝塞耳和 3dB 切比雪夫滤波器。通过级联二阶级以实现偶数阶，并添加一阶级以实现奇数阶，将同样的技术扩展到更高阶滤波器。

每种滤波器类型的优势都以牺牲其他特性为代价。巴特沃斯滤波器可提供更佳的全方位滤波器响应。该滤波器在通带中具有更大的平坦度，在截止频率后具有中等滚降，并且在响应脉冲输入时仅显示出轻微的过冲。

贝塞耳滤波器在对方波信号进行信号调节时很重要。恒定群延迟意味着以更小失真（过冲）传递方波信号。其代价是高于截止频率的较慢衰减率。

3dB 切比雪夫滤波器牺牲通带平坦度，以实现接近截止频率的高衰减率。在所讨论的三种滤波器类型中，这种滤波器还表现出在响应脉冲输入时发生更大的过冲和振铃。

Sallen-Key 和 MFB 架构也有一些权衡。在设计 Sallen-Key 时可以使用的简化方法可让您更轻松地选择电路元件，而在单位增益下，Sallen-Key 对元件变化没有增益敏感性。MFB 对元件变化的总体敏感性较低，并且具有更好的高频性能。