有源濾波器的特點(diǎn)及分類(lèi)詳解

有源濾波器的頻率范圍是由直流到500KHZ，在低頻范圍內已取代了傳統的LC濾波器。特別是在很低頻率下不可能實(shí)現LC濾波器，但有源濾波器卻能給出滿(mǎn)意的結果。

1、有源濾波器它的輸入阻抗高，輸出阻抗極低，因而具有良好的隔離性能，所以各級之間均無(wú)阻抗匹配的要求。

2、易于制作截止頻率或中心頻率連續可調的濾波器且調整容易。

3、如果使用電位器、可變電容器，有源濾波器的頻率精度易于達到0.5%。

4、不用電感器，體積小、重量輕，在低頻情況下，這種優(yōu)點(diǎn)就更極為突出。

5、設計有源濾波器比設計LC濾波器具靈活性，也可得到電壓增益。

但是應當注意，有源濾波器以集成運放作有源元件，所以一定要電源，輸入小信號時(shí)受運放帶寬有限的限制，輸入大信號時(shí)受運放壓擺率的限制，這就決定了有源濾波器不適用于高頻范圍。目前實(shí)用范圍大致在100KHZ以?xún)?，另一方面，在頻率高于100KHZ時(shí)，無(wú)源濾波器的性能卻比有源濾波器的好，當頻率高于10MHZ時(shí)，無(wú)源濾波器則更顯得優(yōu)越。

有源濾波器按通帶性能的分類(lèi)

像無(wú)源濾波器一樣，按通帶性能劃分有圖5.1-1所示的四種類(lèi)型。即低通濾波器（LPF）高通濾波器（HPF），帶通濾波器（BPF），和帶阻濾波器（BEF）。以上四種濾波器，又統稱(chēng)為選頻濾波器。

除了選頻濾波器之外，還有以相位響應為主要特性的其他一些濾波器，如全通濾波器。它的輸出幅度在全頻城內是恒定不變的，但輸出信號對輸入信號的相移卻是頻率的函數。因此全通濾波器也稱(chēng)為相移濾波器。其幅頻響應和相頻響應如圖4.4-41所示。

有源濾波器以傳輸特性分類(lèi)

最平通帶“巴特沃斯”響應

巴特沃斯濾波器的特點(diǎn)是在通帶以?xún)确l曲線(xiàn)的幅度最平坦，由通帶到阻帶衰減陡度較緩，截止頻率以后的衰減速率為6MDB/倍頻程，相頻特性是非線(xiàn)性的。對階躍信號有過(guò)沖和振鈴現象。巴特沃斯濾波器是一種通用型濾波器，又稱(chēng)為最平幅度濾波器，巴特沃斯低通濾波器特性如圖5.4-42所示。

通事等波紋“切比雪夫”響應

切比雪夫濾波器的特點(diǎn)是在通帶內，具有相等的波紋。截頻衰減陡度比同階數巴特沃斯特性更陡度比同階數程時(shí)的衰減就超過(guò)6NDB。在階數N一定時(shí)，波紋越大，截頻衰減陡度越陡。相位響應也是非線(xiàn)性，但較之比巴特沃斯為差。切比雪夫低通濾波器特性如圖5.4-43所示。

延遲平坦“貝塞爾”響應

貝塞爾濾波器的特點(diǎn)是延時(shí)特性最平坦，幅頻特性最平坦區較小，從通帶到阻帶衰減緩慢。貝塞爾濾波器的幅頻特性比巴特沃斯或切比雪夫濾波器差，但從圖5.4-44看出，貝塞爾濾波器的相位特性要好得多。貝塞爾濾波器又稱(chēng)為線(xiàn)性相移或恒定延時(shí)濾波器。