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滤波器的性能指标

时间:2021-09-16 点击次数:244

滤波器在我们这个信息时代是非常重要的,它一般包括特征频率、增益与衰耗、阻尼系数与品质因数、灵敏度和群时延函数五个特性指标.下面就这五个指标进行具体的分析

    1、特征频率:

  ①通带截频fp=wp/(2p)为通带与过渡带边界点的频率,在该点信号增益下降到一个人为规定的下限。

  ②阻带截频fr=wr/(2p)为阻带与过渡带边界点的频率,在该点信号衰耗(增益的倒数)下降到一人为规定的下限。

  ③转折频率fc=wc/(2p)为信号功率衰减到1/2(约3dB)时的频率,在很多情况下,常以fc作为通带或阻带截频。

  ④固有频率f0=w0/(2p)为电路没有损耗时,滤波器的谐振频率,复杂电路往往有多个固有频率。

  2、增益与衰耗

  滤波器在通带内的增益并非常数。

  ①对低通滤波器通带增益Kp一般指w=0时的增益;高通指w→∞时的增益;带通则指中心频率处的增益。

  ②对带阻滤波器,应给出阻带衰耗,衰耗定义为增益的倒数。

  ③通带增益变化量△Kp指通带内各点增益的最大变化量,如果△Kp以dB为单位,则指增益dB值的变化量。

  3、阻尼系数与品质因数

  阻尼系数是表征滤波器对角频率为w0信号的阻尼作用,是滤波器中表示能量衰耗的一项指标。

  阻尼系数的倒数称为品质因数,是*价带通与带阻滤波器频率选择特性的一个重要指标,Q= w0/△w。式中的△w为带通或带阻滤波器的3dB带宽, w0为中心频率,在很多情况下中心频率与固有频率相等。

  4、灵敏度

  滤波电路由许多元件构成,每个元件参数值的变化都会影响滤波器的性能。滤波器某一性能指标y对某一元件参数x变化的灵敏度记作Sxy,定义为: Sxy=(dy/y)/(dx/x)。

  该灵敏度与测量仪器或电路系统灵敏度不是一个概念,该灵敏度越小,标志着电路容错能力越强,稳定性也越高。

  5、群时延函数

  当滤波器幅频特性满足设计要求时,为保证输出信号失真度不超过允许范围,对其相频特性∮(w)也应提出一定要求。在滤波器设计中,常用群时延函数d∮(w)/dw*价信号经滤波后相位失真程度。群时延函数d∮(w)/dw越接近常数,信号相位失真越小。


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