Question

二阶有源低通滤波器设计衰减斜率跟什么有关

Answer 1

二阶有源低通滤波器设计衰减斜率跟什么有关：1、理想低通滤波器的阻带衰减至零，并且过渡带带宽为零。
2、实际低通滤波器这两个要求都不可能满足，所以，只能根据实际情况作出合理的要求，既要使阻带信号衰减到尽可能小，又要使滤波器具有可实现性并控制合理的复杂度和成本。
3、一般来讲，低通滤波器的阻带带宽和阻带衰减是紧密关联的。因为对于一般的低通滤波器来讲，信号频率越高，衰减越大，也就是说，只要信号频率足够高，都能将信号衰减到足够小。因此，实际低通滤波器的要求往往变为对过渡带的带宽或过渡带的下降陡度的要求。一般而言，滤波器阶数越多，过渡带衰减越陡。一阶滤波器的衰减为20db/十倍频，二阶滤波器的衰减为40db/十倍频，n阶滤波器的衰减为n*20db/十倍频。
4、要求抑制的信号与有效信号的频率相差越大，对于过渡带的要求越低，反之，越高。要求抑制的信号相对有效信号越小，对于过渡带的要求越低，反之，越高。
5、举例说明：
我们把希望通过滤波器抑制的信号称为干扰信号。并希望把干扰信号抑制40db。比如说，滤波前干扰信号为1V，滤波后，干扰信号小于0.01V。假设有效信号的频率低于或等于50Hz。
A、如果干扰信号频率高于50kHz，采用一阶滤波器，截止频率设置为500Hz，那么，50kHz信号衰减大约为40db。有效信号衰减基本可以忽略。
B、如果干扰信号频率高于5kHz，采用一阶滤波器，截止频率设置为50Hz，那么，5kHz信号衰减大约为40db。但是，有效信号也倍衰减了-3db。因此，可以采用二阶滤波器，截止频率设置为500Hz，那么5kHz信号衰减大约为40db，有效信号衰减基本可以忽略。