低通濾波器設計首先根據給定技術條件,選擇某一形式的低通原則型濾波器,查出、計算歸一化元件值,然后用所有要求的截止頻率和負載電阻進行標定,便可得到所需要低通濾波網絡。
濾波器特性的逼近理想化的低通濾波器衰減特性是不可能實現(xiàn)的,實際上只能以盡可能小的誤差去逼近它,當選用不同的逼近函數(shù)便可得到不同響應曲線,即不同的衰減特性的濾波器,經常采用的逼近函數(shù)特性有以下幾種:
1)巴特沃茲濾波器又稱最平響應濾波器,通帶內幅度最平塤,通帶外上升緩慢。
2)切比霸夫濾波器又稱等波紋響應濾波器,通帶內呈等波紋起伏,通帶外衰減單調上升。
3)考爾濾波器又稱通阻帶等波紡響應濾波器,通帶、阻帶內均呈等波起伏,其過渡帶衰減上升最快,但設計計算很繁瑣,網絡結構復雜。
4)貝塞爾濾波器雙稱最平時延濾波器,具有最大平坦群時延特性。
歸一化低通濾波器頻率和阻抗的結合標定通常,都將低通原型濾波器的阻抗和頻率作歸一化處理,使得濾波器設計通用化。工程設計中查表得到的是頻率和阻抗都已歸一化的元件值,根據設計要求還要標定成實際需要的截止頻率O。和負載電阻RL(或電源內阻)時的元件值。
綜合網絡的對稱性用網絡綜合法設計巴特沃茲和切比霸夫低通原型濾波器,得到的網絡結構形式為T型其對形式X型,底部和頂部示出的兩個對偶網絡。這兩個網絡的響應曲線是一致的,在電氣上是等效的,即滿足同一要求的低通濾波器都有具有兩種結構,設計者可根據要求選定其中一種。一般選電感小的電路,國為電感體積在頻率低時較大,損耗較大,制造工藝比電容復雜,且歇易受外界電磁場干擾。
已知T型網絡變換為其對偶形式,網絡結構和元件特性作如下變化;
?。?)串聯(lián)支路變?yōu)椴⒙?lián)支路,反之亦然;
(2)并聯(lián)元件變?yōu)榇?lián)元件,反之亦然;
(3)電感變?yōu)殡娙?,電容變?yōu)殡姼?,而元件值不變,即a(H)變a(F);電阻變?yōu)殡妼В鴶?shù)值不變,即B(O)變?yōu)锽(S),開路變?yōu)槎搪罚娏髟醋優(yōu)殡妷涸?,反之亦然?br />
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