滤波器的主要特性指标-村田代理商
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了解滤波器的参数和性能指标滤波器是信号处理等领域中常用的工具,用于对信号进行滤波和处理。
了解滤波器的参数和性能指标对于正确选择和设计滤波器至关重要。
在本文中,我们将介绍滤波器的常见参数和性能指标,帮助读者更好地理解滤波器的工作原理和应用。
一、滤波器的参数和性能指标1. 截止频率(Cutoff Frequency)截止频率是指滤波器对于信号进行截断的频率。
在低通滤波器中,截止频率是指滤波器开始滤除高频成分的频率。
在高通滤波器中,截止频率是指滤波器开始滤除低频成分的频率。
2. 通带增益(Passband Gain)通带增益是指滤波器在通过信号时的放大或衰减程度。
对于不同类型的滤波器,通带增益可以是一个固定值(如衰减滤波器)或一个可调节的参数(如主动滤波器)。
3. 带宽(Bandwidth)带宽是指滤波器能够通过信号的频率范围。
在低通滤波器中,带宽通常是指从截止频率到无穷大的频率范围。
在高通滤波器中,带宽通常是指从零频率到截止频率的频率范围。
4. 滚降(Roll-off)滚降是指滤波器在截止频率附近频率响应的变化率。
对于陡降滤波器,滚降较大,频率响应在截止频率附近迅速下降。
对于渐变滤波器,滚降较小,频率响应在截止频率附近缓慢下降。
5. 相移(Phase Shift)相移是指滤波器引入到信号中的时间延迟。
相移可以对信号的相位和时间关系产生影响,特别是对于需要准确时间同步的应用(如音频和视频)。
6. 结构(Structure)结构是指滤波器的实现方式,如巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器等。
每种结构都有其优点和缺点,需要根据应用需求选择合适的结构。
二、滤波器的应用滤波器在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的滤波器应用示例:1. 通信系统中的滤波器通信系统中常用的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
这些滤波器用于信号调制、解调、频谱整形等任务。
2. 音频和音视频处理中的滤波器音频和音视频处理中经常使用滤波器来去除噪声、平滑音频信号、增强低频成分等。
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"X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= wO/△ 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,对其相频特性为(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。
滤波器的性能指标和评估方法滤波器是信号处理中常用的工具,它可以去除噪声、增强信号等。
为了衡量滤波器的性能,人们定义了一系列的性能指标,并采用特定的评估方法进行验证。
本文将详细介绍滤波器的性能指标和评估方法。
一、滤波器的性能指标1.1 通带增益(Passband Gain)通带增益是指滤波器在信号传递过程中引入的增益效果。
通常用单位分贝(dB)来表示,可以通过测量滤波器输入和输出信号的幅值差异来计算。
1.2 阻带衰减(Stopband Attenuation)阻带衰减是指滤波器在阻带范围内对信号的衰减程度,即滤波器在阻带内部引入的幅度减小量。
也通常以分贝(dB)为单位进行表示。
1.3 通带带宽(Passband Bandwidth)通带带宽是指滤波器在频域上可以传递有效信号的范围。
在评估滤波器的性能时,通带带宽是一个重要的指标。
它可以通过测量信号在通带内的频率范围来确定。
1.4 阻带带宽(Stopband Bandwidth)阻带带宽是指滤波器在频域上可以有效抑制信号的范围。
同样地,在评估滤波器的性能时,阻带带宽也是一个重要的指标。
1.5 相移(Phase Shift)相移是指滤波器在信号传递中引入的相位改变。
理想情况下,滤波器应该在通带内引入最小的相移。
相移可通过比较滤波器输入和输出信号的相位差异来定量评估。
二、滤波器的评估方法2.1 频率响应曲线(Frequency Response Curve)频率响应曲线是一种常用的滤波器评估方法。
通过测量滤波器在不同频率下的增益和衰减情况,可以得到滤波器的频率响应曲线。
频率响应曲线通常以dB为纵坐标,频率为横坐标。
2.2 通带失真(Passband Distortion)通带失真是指滤波器在信号传递过程中引入的非线性失真。
通过比较信号输入和输出的波形,可以观察到通带失真的情况。
通带失真也可以通过测量输入信号经过滤波器后的总谐波畸变来评估。
2.3 阻带衰减曲线(Stopband Attenuation Curve)阻带衰减曲线是用来评估滤波器阻带衰减性能的一种方法。
滤波器的主要参数〔Definitions〕:中心频率〔Center Frequency〕:滤波器通带的频率f0,一般取f0=〔f1+f2〕/2,f1、f2为带通或带阻滤波器左、右相对下降1dB或3dB边频点。
窄带滤波器常以插损最小点为中心频率计算通带带宽。
截止频率〔Cutoff Frequency〕:指低通滤波器的通带右边频点及高通滤波器的通带左边频点。
通常以1dB或3dB相对损耗点来标准定义。
相对损耗的参考基准为:低通以DC处插损为基准,高通那么以未出现寄生阻带的足够高通带频率处插损为基准。
通带带宽〔BWxdB〕:指需要通过的频谱宽度,BWxdB=〔f2-f1〕。
f1、f2为以中心频率f0处插入损耗为基准,下降X〔dB〕处对应的左、右边频点。
通常用X=3、1、0.5 即BW3dB、BW1dB、BW0.5dB 表征滤波器通带带宽参数。
分数带宽〔fractional bandwidth〕=BW3dB/f0×100[%],也常用来表征滤波器通带带宽。
插入损耗〔Insertion Loss〕:由于滤波器的引入对电路中原有信号带来的衰耗,以中心或截止频率处损耗表征,如要求全带内插损需强调。
纹波〔Ripple〕:指1dB或3dB带宽〔截止频率〕范围内,插损随频率在损耗均值曲线根底上波动的峰-峰值。
带内波动〔Passband Riplpe〕:通带内插入损耗随频率的变化量。
1dB带宽内的带内波动是1dB。
带内驻波比〔VSWR〕:衡量滤波器通带内信号是否良好匹配传输的一项重要指标。
理想匹配VSWR=1:1,失配时VSWR<1。
对于一个实际的滤波器而言,满足VSWR<1 BWdBBWdBdiv>在入射波和反射波相位一样的地方,电压振幅相加为最大电压振幅Vmax ,形成波腹;在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Vmin ,形成波节。
其它各点的振幅值那么介于波腹与波节之间。
滤波器的主要参数(Definitions):中心频率(Center Frequency):滤波器通带的频率f0,一般取f0=(f1+f2)/2,f1、f2为带通或带阻滤波器左、右相对下降1dB或3dB边频点。
窄带滤波器常以插损最小点为中心频率计算通带带宽。
截止频率(Cutoff Frequency):指低通滤波器的通带右边频点及高通滤波器的通带左边频点。
通常以1dB或3dB相对损耗点来标准定义。
相对损耗的参考基准为:低通以DC处插损为基准,高通则以未出现寄生阻带的足够高通带频率处插损为基准。
通带带宽(BWxdB):指需要通过的频谱宽度,BWxdB=(f2-f1)。
f1、f2为以中心频率f0处插入损耗为基准,下降X(dB)处对应的左、右边频点。
通常用X=3、1、0.5 即BW3dB、BW1dB、BW0.5dB 表征滤波器通带带宽参数。
分数带宽(fractional bandwidth)=BW3dB/f0×100[%],也常用来表征滤波器通带带宽。
插入损耗(Insertion Loss):由于滤波器的引入对电路中原有信号带来的衰耗,以中心或截止频率处损耗表征,如要求全带内插损需强调。
纹波(Ripple):指1dB或3dB带宽(截止频率)范围内,插损随频率在损耗均值曲线基础上波动的峰-峰值。
带内波动(Passband Riplpe):通带内插入损耗随频率的变化量。
1dB带宽内的带内波动是1dB。
带内驻波比(VSWR):衡量滤波器通带内信号是否良好匹配传输的一项重要指标。
理想匹配VSWR=1:1,失配时VSWR<1。
对于一个实际的滤波器而言,满足VSWR<1 BWdBBWdBdiv> 在入射波和反射波相位相同的地方,电压振幅相加为最大电压振幅Vmax ,形成波腹;在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Vmin ,形成波节。
其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间。
滤波器的主要参数(Definitions):之阳早格格创做核心频次(Center Frequency):滤波器通戴的频次f0,普遍与f0=(f1+f2)/2,f1、f2为戴通或者戴阻滤波器左、左相对付下落1dB或者3dB边频面.窄戴滤波器常以插益最小面为核心频次估计通戴戴宽.停止频次(Cutoff Frequency):指矮通滤波器的通戴左边频面及下通滤波器的通戴左边频面.常常以1dB或者3dB相对付耗费面去尺度定义.相对付耗费的参照基准为:矮通以DC处插益为基准,下通则以已出现寄死阻戴的脚够下通戴频次处插益为基准.通戴戴宽(BWxdB):指需要通过的频谱宽度,BWxdB=(f2-f1).f1、f2为以核心频次f0处拔出耗费为基准,下落X(dB)处对付应的左、左边频面.通时常使用X=3、1、0.5 即BW3dB、BW1dB、BW0.5dB 表征滤波器通戴戴宽参数.分数戴宽(fractional bandwidth)=BW3dB/f0×100[%],也时常使用去表征滤波器通戴戴宽.拔出耗费(Insertion Loss):由于滤波器的引进对付电路中本有旗号戴去的衰耗,以核心或者停止频次处耗费表征,如央供齐戴内插益需强调.纹波(Ripple):指1dB或者3dB戴宽(停止频次)范畴内,插益随频次正在耗费均值直线前提上动摇的峰-峰值.戴内动摇(Passband Riplpe):通戴内拔出耗费随频次的变更量.1dB戴宽内的戴内动摇是1dB.戴内驻波比(VSWR):衡量滤波器通戴内旗号是可优良匹配传输的一项要害指标.理念匹配VSWR=1:1,得配时VSWR<1.对付于一个本量的滤波器而止,谦脚VSWR<1 BWdBBWdBdiv>正在进射波战反射波相位相共的场合,电压振幅相加为最大电压振幅Vmax ,产死波背;正在进射波战反射波相位差异的场合电压振幅相减为最小电压振幅Vmin ,产死波节.其余各面的振幅值则介于波背与波节之间.那种合成波称为止驻波.驻波比是驻波波背处的电压幅值Vmax与波节处的电压幅值Vmin之比.回波耗费(Return Loss):端心旗号输进功率与反射功率之比的分贝(dB)数,也等于|20Log10ρ|,ρ为电压反射系数.输进功率被端心局部吸支时回波耗费为无贫大.回波耗费,又称为反射耗费.是电缆链路由于阻抗不匹配所爆收的反射,是一对付线自己的反射.从数教角度瞅,回波耗费为-10 lg [(反射功率)/(进射功率)].回波耗费愈大愈好,以缩小反射光对付光源战系统的效率.阻戴压造度:衡量滤波器采用本能是非的要害指标.该指标越下证明对付戴中搞扰旗号压造的越好.常常有二种提法:一种为央供对付某一给定戴中频次fs压造几dB,估计要领为fs处衰减量As-IL;另一种为提出表征滤波器幅频赞同与理念矩形交近程度的指标——矩形系数(KxdB<1),KxdB=BWxdB/BW3dB,(X可为40dB、30dB、20dB等).滤波器阶数越多矩形度越下——即K越交近理念值1,创造易度天然也便越大.延缓(Td):指旗号通过滤波器所需要的时间,数值上为传输相位函数对付角频次的导数,即Td=df/dv.戴内相位线性度:该指标表征滤波器对付通戴内传输旗号引进的相位得真大小.按线性相位赞同函数安排的滤波器具备优良的相位线性度.个性指标1、个性频次:1)通戴截频fp=wp/(2p)为通戴与过度戴鸿沟面的频次,正在该面旗号删益下落到一部分为确定的下限;2)阻戴截频fr=wr/(2p)为阻戴与过度戴鸿沟面的频次,正在该面旗号衰耗下落到一人为确定的下限;3)转合频次fc=wc/(2p)为旗号功率衰减到1/2(约3dB)时的频次,正在很多情况下,常以fc动做通戴或者阻戴截频;4)固有频次f0=w0/(2p)为电路不耗费时,滤波器的谐振频次,搀纯电路往往有多个固有频次.2、删益与衰耗滤波器正在通戴内的删益并不是常数.1)对付矮通滤波器通戴删益Kp普遍指w=0时的删益;下通指w→∞时的删益;戴通则指核心频次处的删益;2)对付戴阻滤波器,应给出阻戴衰耗,衰耗定义为删益的倒数;3)通戴删益变更量△Kp指通戴内各面删益的最大变更量,如果△Kp以dB为单位,则指删益dB值的变更量.3、阻僧系数与本量果数阻僧系数是表征滤波器对付角频次为w0旗号的效率,是滤波器中表示能量衰耗的一项指标.阻僧系数的倒数称为本量果数,是*价戴通与戴阻滤波器频次采用个性的一个要害指标,Q= w0/△w.式中的△w为戴通或者戴阻滤波器的3dB戴宽,w0为核心频次,正在很多情况下核心频次与固有频次相等.本量果数电教战磁教的量.表示一个储能器件(如电感线圈、电容等)、谐振电路中所储能量共每周期耗费能量之比的一种本量指标;串联谐振回路中电抗元件的Q值等于它的电抗与其等效串联电阻的比值;元件的Q值愈大,用该元件组成的电路或者搜集的采用性愈好.正在串联电路中,电路的本量果数Q有二种丈量要领,一是根据公式 Q=UL/U0=Uc/U0测定,Uc与UL分别为谐振时电容器C与电感线圈L上的电压;另一种要领是通过丈量谐振直线的通频戴宽度△f=f2-f1,再根据Q=f0/(f2-f1)供出Q值.式中f0为谐振频次,f2与f1是得谐时,亦即输出电压的幅度下落到最大值的1/√2(=0.707)倍时的上、下频次面.Q值越大,直线越尖钝,通频戴越窄,电路的采用性越好.4、敏捷度滤波电路由许多元件形成,每个元件参数值的变更皆市效率滤波器的本能.滤波器某一本能指标y对付某一元件参数x 变更的敏捷度记做Sxy,定义为:Sxy=(dy/y)/(dx/x).该敏捷度与丈量仪器或者电路系统敏捷度不是一个观念,该敏捷度越小,标记着电路容错本领越强,宁静性也越下.5、群时延函数当滤波器幅频个性谦脚安排央供时,为包管输出旗号得真度不超出允许范畴,对付其相频个性∮(w)也应提出一定央供.正在滤波器安排中,时常使用群时延函数d∮(w)/dw*价旗号经滤波后相位得真程度.群时延函数d∮(w)/dw越交近常数.。
【最新整理,下载后即可编辑】滤波器的主要参数(Definitions):中心频率(Center Frequency):滤波器通带的频率f0,一般取f0=(f1+f2)/2,f1、f2为带通或带阻滤波器左、右相对下降1dB 或3dB边频点。
窄带滤波器常以插损最小点为中心频率计算通带带宽。
截止频率(Cutoff Frequency):指低通滤波器的通带右边频点及高通滤波器的通带左边频点。
通常以1dB或3dB相对损耗点来标准定义。
相对损耗的参考基准为:低通以DC处插损为基准,高通则以未出现寄生阻带的足够高通带频率处插损为基准。
通带带宽(BWxdB):指需要通过的频谱宽度,BWxdB=(f2-f1)。
f1、f2为以中心频率f0处插入损耗为基准,下降X(dB)处对应的左、右边频点。
通常用X=3、1、0.5 即BW3dB、BW1dB、BW0.5dB 表征滤波器通带带宽参数。
分数带宽(fractional bandwidth)=BW3dB/f0×100[%],也常用来表征滤波器通带带宽。
插入损耗(Insertion Loss):由于滤波器的引入对电路中原有信号带来的衰耗,以中心或截止频率处损耗表征,如要求全带内插损需强调。
纹波(Ripple):指1dB或3dB带宽(截止频率)范围内,插损随频率在损耗均值曲线基础上波动的峰-峰值。
带内波动(Passband Riplpe):通带内插入损耗随频率的变化量。
1dB带宽内的带内波动是1dB。
带内驻波比(VSWR):衡量滤波器通带内信号是否良好匹配传输的一项重要指标。
理想匹配VSWR=1:1,失配时VSWR<1。
对于一个实际的滤波器而言,满足VSWR<1 BWdBBWdBdiv> 在入射波和反射波相位相同的地方,电压振幅相加为最大电压振幅Vmax ,形成波腹;在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Vmin ,形成波节。
其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间。
滤波器的主要参数(Definitions):中心频率(Center Frequency):滤波器通带的频率f0,一般取f0=(f1+f2)/2,f1、f2为带通或带阻滤波器左、右相对下降1dB或3dB边频点。
窄带滤波器常以插损最小点为中心频率计算通带带宽。
截止频率(Cutoff Frequency):指低通滤波器的通带右边频点及高通滤波器的通带左边频点。
通常以1dB或3dB相对损耗点来标准定义。
相对损耗的参考基准为:低通以DC处插损为基准,高通则以未出现寄生阻带的足够高通带频率处插损为基准。
通带带宽(BWxdB):指需要通过的频谱宽度,BWxdB=(f2-f1)。
f1、f2为以中心频率f0处插入损耗为基准,下降X(dB)处对应的左、右边频点。
通常用X=3、1、0.5 即BW3dB、BW1dB、BW0.5dB 表征滤波器通带带宽参数。
分数带宽(fractional bandwidth)=BW3dB/f0×100[%],也常用来表征滤波器通带带宽。
插入损耗(Insertion Loss):由于滤波器的引入对电路中原有信号带来的衰耗,以中心或截止频率处损耗表征,如要求全带插损需强调。
纹波(Ripple):指1dB或3dB带宽(截止频率)围,插损随频率在损耗均值曲线基础上波动的峰-峰值。
带波动(Passband Riplpe):通带插入损耗随频率的变化量。
1dB带宽的带波动是1dB。
带驻波比(VSWR):衡量滤波器通带信号是否良好匹配传输的一项重要指标。
理想匹配VSWR=1:1,失配时VSWR<1。
对于一个实际的滤波器而言,满足VSWR<1 BWdBBWdBdiv> 在入射波和反射波相位相同的地方,电压振幅相加为最大电压振幅Vmax ,形成波腹;在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Vmin ,形成波节。
其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间。
这种合成波称为行驻波。
滤波器测试指标滤波器是信号处理中常用的工具,它可以通过改变信号的频率特性来实现滤波效果。
在实际应用中,滤波器的性能评估非常重要,因为它直接影响到信号处理的效果。
本文将介绍滤波器的常用测试指标,包括频率响应、幅频特性、相频特性、群延迟、失真以及滤波器类型等。
一、频率响应频率响应是衡量滤波器性能的重要指标之一。
它描述了滤波器在不同频率下对信号的响应情况。
通常用频率响应曲线来表示,横轴为频率,纵轴为增益。
频率响应曲线能够直观地展示滤波器的通带、阻带以及过渡带等特性。
二、幅频特性幅频特性是频率响应的一种常见表示形式,它描述了滤波器在不同频率下的增益变化情况。
通常用幅频特性曲线来表示,横轴为频率,纵轴为增益。
幅频特性能够清晰地显示滤波器在不同频率下的增益变化情况,帮助我们了解滤波器的衰减特性。
三、相频特性相频特性是指滤波器在不同频率下的相位变化情况。
相位变化会导致信号的时移,因此相频特性对于滤波器的时域性能评估非常重要。
相频特性通常用相频特性曲线来表示,横轴为频率,纵轴为相位。
相频特性曲线能够帮助我们了解滤波器在不同频率下的相位变化情况,从而评估其时域性能。
四、群延迟群延迟是指滤波器对不同频率信号的延迟情况。
群延迟可以影响信号的相位和幅度,因此对于滤波器的时域性能评估非常重要。
群延迟通常用群延迟曲线来表示,横轴为频率,纵轴为群延迟。
群延迟曲线能够帮助我们了解滤波器对不同频率信号的延迟情况,从而评估其时域性能。
五、失真失真是指滤波器对输入信号进行处理后引入的额外变化。
常见的失真包括幅度失真和相位失真。
幅度失真指的是滤波器对信号幅度的改变程度,相位失真指的是滤波器对信号相位的改变程度。
失真会影响信号的质量,因此评估滤波器的失真情况对于保证信号处理的准确性非常重要。
六、滤波器类型滤波器根据其频率响应特点可以分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等不同类型。
不同类型的滤波器适用于不同的信号处理需求。
因此,在选择滤波器时,我们需要根据具体应用场景和信号特性来确定合适的滤波器类型。
滤波器的主要参数(Definitions):中心频率(Center Frequency):滤波器通带的频率f0,一般取f0=(f1+f2)/2,f1、f2为带通或带阻滤波器左、右相对下降1dB或3dB边频点。
窄带滤波器常以插损最小点为中心频率计算通带带宽。
截止频率(Cutoff Frequency):指低通滤波器的通带右边频点及高通滤波器的通带左边频点。
通常以1dB或3dB相对损耗点来标准定义。
相对损耗的参考基准为:低通以DC处插损为基准,高通则以未出现寄生阻带的足够高通带频率处插损为基准。
通带带宽(BWxdB):指需要通过的频谱宽度,BWxdB=(f2-f1)。
f1、f2为以中心频率f0处插入损耗为基准,下降X(dB)处对应的左、右边频点。
通常用X=3、1、0.5 即BW3dB、BW1dB、BW0.5dB 表征滤波器通带带宽参数。
分数带宽(fractional bandwidth)=BW3dB/f0×100[%],也常用来表征滤波器通带带宽。
插入损耗(Insertion Loss):由于滤波器的引入对电路中原有信号带来的衰耗,以中心或截止频率处损耗表征,如要求全带内插损需强调。
纹波(Ripple):指1dB或3dB带宽(截止频率)范围内,插损随频率在损耗均值曲线基础上波动的峰-峰值。
带内波动(Passband Riplpe):通带内插入损耗随频率的变化量。
1dB带宽内的带内波动是1dB。
带内驻波比(VSWR):衡量滤波器通带内信号是否良好匹配传输的一项重要指标。
理想匹配VSWR=1:1,失配时VSWR<1。
对于一个实际的滤波器而言,满足VSWR<1 BWdBBWdBdiv>在入射波和反射波相位相同的地方,电压振幅相加为最大电压振幅Vmax ,形成波腹;在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Vmin ,形成波节。
其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间。
滤波器的主要特性指标
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。