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模拟滤波器的基础知识与原型设计

滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统,具有滤除噪声和分离各种不同信号的功能。模拟滤波器的设计就是根据一组设计规范来设计模拟系统函数H(s),使其逼近某个理想滤波器特性。

考虑因果系统,有
模拟滤波器的基础知识与原型设计_第1张图片
式中,ha(t)为系统的单位冲激响应，是实函数因此有
在这里插入图片描述
不难得出在这里插入图片描述
模拟滤波器振幅平方函数定义为
在这里插入图片描述
如果系统稳定，则
在这里插入图片描述
为了保证Ha(s)稳定,应选用A(-s2)在s平面的左半平面的极点作为Ha(s)的极点。

模拟滤波器的设计以几种典型的低通滤波器的原型函数为基础。如巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器等。滤波器有严格的设计公式以及曲线和图表可供设计人员使用。各种模拟滤波器的设计过程都是先设计出低通滤波器,然后再通过频率变换将低通滤波器转换为其他类型的模拟滤波器。后面介绍几个模拟滤波器模型。

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