基于Matlab的模拟滤波器设计与仿真
0 引言建立在拉普拉斯变换基础之上的模拟滤波器的理论和设计方法已
经发展得相当成熟，且有若干典型滤波器供人们选择，如巴特沃斯(But- terworth)滤波器、切比雪夫(Chebyshev)滤波器等。但是关于滤波器实现的电路
元件参数的选取和计算却是件繁琐的工作。在此提出基于Ma-tlab 将电路参数
计算程序化的方法，并通过效果仿真达到优化电路参数的目的，而且程序具有
扩展功能。l 模拟滤波器的设计流程模拟低通滤波器的设计指标有ap，Ωp，as，Ωs，其中Ωp和Ωs分别为通带截止频率和阻带截止频率；ap 是
通带Ω中最大衰减系数；as 是阻带Ω≥Ωs的最小衰减系数ap 和Ωs一般用dB
表示。在此希望幅度平方函数满足给定的技术指标ap，Ωp，as，Ωs。(1)巴特沃斯滤波器幅频特性模的平方为：式中：N 为滤波器的阶数；wc 滤波器截止
角频率。(2)切比雪夫滤波器式中：ε决定通带内起伏大小的波纹参数；TN 为
第一类切比雪夫多项式：LC 一端口网络的T 型电路和∏型电路对应不同的
Ha(s)函数的连分式展开形式。在设计时，先求出归一化低通元件值，然后反演
出电路元件实际值。2 运用Matlab 编程实现的模拟电路设计并仿真(1)无源单
端口模拟滤波器的设计举例技术指标：通带内允许起伏：-1 dB，O≤Ω≤2
π×104rad／s；阻带衰减：≤-15dB，2 π×2×104rad／s≤Ω+∞：信源内阻Rs 和负载电阻RL 相等，均取600 Ω。运用Matlab 语言进行编程计算出如图1 所示
巴特沃斯T 型和∏型电路图的电路元件参数。图2 为切比雪夫T 型和∏型电路
图的电路元件参数。
图3 为设计巴特沃斯T 型和∏型电路图输出电压幅频特性Matlab 仿真图。
图4 为切比雪夫输出电路幅频特性Matlab 仿真图。
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