什么是二阶滤波器(有什么优点)

原文来自微信官方账号:工程师看海

滤波器是一种常见的信号调理电路,其中低通滤波器最为常见。我们经常听说一阶滤波器和二阶滤波器。什么它们之间有什么区别?

低通滤波器有三个重要参数:通带、阻带和过渡带。理想滤波器没有过渡带,超过Fc截止频率的成分会被突然滤除,而实际滤波器会受到过渡带的限制,信号会逐渐衰减。我们一般希望过渡带窄一点,这样滤出的会更干净。

一阶滤波器和二阶滤波器的最大区别是过渡带的不同。二阶低通滤波器的过渡带更窄,不需要的干扰信号会衰减得更快,噪声过滤得更干净,如下图所示。

一阶和二阶无源RC低通滤波器的结构如下图所示。相比一阶,二阶滤波器有先滤波一次再滤波的感觉。

我们使用multisim来模拟一阶、二阶和三阶,以便进行比较。截止频率9.7Khz,获取仿真文件:微信官方账号后台回复:二阶低通滤波器。

从左至右是一阶、二阶和三阶滤波器的幅频曲线。可以看出,一阶滤波器最慢,三阶滤波器最陡。

在时域看滤波效果,红色是输入信号10Khz,蓝色是滤波器的输出信号。在截止频率为9.7Khz的低通滤波器作用下,理想情况下,超过9.7Khz的10Khz输入将被完全抑制,不会有输出。但实际上,由于过渡带的存在,10Khz信号并不能被完全滤除。下图分别是从上到下的一阶、二阶、三阶时域对比图。可以看出,一阶抑制效果最好。

以上是一阶滤波器和二阶滤波器的原理和区别。

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