有源濾波器是測(cè)試測(cè)量電路中經(jīng)常會(huì)使用到的電路，大家也經(jīng)常會(huì)看到諸哪MFB濾波器，巴特沃斯濾波器，等各種不同的說(shuō)法，下面帶大家一起來(lái)認(rèn)識(shí)有源濾波器。

　　一.濾波器的頻率響應(yīng)

　　濾波器可分為低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器等四種，由于四種濾波器可相互轉(zhuǎn)化，本文為行文方便全部以低通濾波器為例進(jìn)行說(shuō)明。

　　理想的低通濾波器幅頻特性曲線(xiàn)如下圖所示，即通帶增益恒定，過(guò)渡帶無(wú)窮小，過(guò)渡區(qū)域斜率無(wú)窮大，阻帶增益為0。但這樣理想的幅頻特性在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中是不存在的。因此濾波器設(shè)計(jì)的中心問(wèn)題，就是要計(jì)算出一個(gè)響應(yīng)曲線(xiàn)，按照規(guī)定的精確度逼近理想情況的濾波器，并在實(shí)驗(yàn)室中制作實(shí)現(xiàn)。下圖實(shí)線(xiàn)即為這樣一條低通濾波器的實(shí)際響應(yīng)曲線(xiàn)。

　　實(shí)際電路設(shè)計(jì)普遍被大家接受的濾波器幅頻響應(yīng)特性包括以下幾種：巴特沃斯濾波器，切比雪夫?yàn)V波器，橢圓濾波器，貝塞爾濾波器等多種。

　　1.巴特沃斯濾波器

　　具有最大幅度平坦度特性，使用該濾波器可獲得盡可能平坦的通帶幅頻響應(yīng)。高于截止頻率的頻帶衰減具有適中的斜率，其脈沖響應(yīng)具有適當(dāng)?shù)倪^(guò)沖及振鈴。下圖為不同階數(shù)巴特沃斯濾波器的幅頻響應(yīng)和時(shí)域響應(yīng)。

　　2.切比雪夫?yàn)V波器

　　與巴特沃斯型相比，此類(lèi)濾波器在通帶以外的衰減更為陡峭，但這是以犧牲通帶內(nèi)的紋波為代價(jià)的。切比雪夫?yàn)V切比雪夫?yàn)V波器的截止頻率定義為響應(yīng)滾降至低于紋波帶的頻點(diǎn)。對(duì)于偶數(shù)階濾波器而言，所有紋波均高于0 dB了益的直流響應(yīng)，因此截止頻點(diǎn)位于0 dB 衰減處。對(duì)于奇數(shù)階濾波器來(lái)說(shuō)，所有的紋波均低于0 dB了益的直流響應(yīng)，截止頻率則定義為低于紋波帶最大衰減點(diǎn)(- ripple dB的頻點(diǎn))。在極點(diǎn)數(shù)量一定時(shí)，增加通帶紋波可實(shí)現(xiàn)更陡峭截止。相對(duì)于巴特沃茲濾波器而言，切比雪夫?yàn)V波器的脈沖響應(yīng)具有更大的振鈴。

　　下圖為此型濾波器的頻域與時(shí)域響應(yīng)。

　　3.貝賽爾

　　也稱(chēng)為湯姆遜(Thomson)型濾波器。由于其線(xiàn)性相位響應(yīng)特性，使得此類(lèi)濾波器具有最優(yōu)的脈沖響應(yīng)(最小化過(guò)沖及振鈴)性能。對(duì)于給定的極點(diǎn)數(shù)量而言，貝賽爾的幅頻響應(yīng)并不如巴特沃茲平坦，-3 dB 截止頻率以外頻帶的衰減也不如巴特沃茲陡峭。盡管須采用更高階的貝賽爾濾波器來(lái)逼近給定的巴特沃茲濾波器的幅頻響應(yīng)，但考慮到貝賽爾濾波器的脈沖響應(yīng)保真度，增加一定的復(fù)雜性(源于附加的濾波器部件)也是物有所值的。

　　下圖此型濾波器頻域響應(yīng)與時(shí)域響應(yīng)。