助力通关硬件开发基础面专刊<20/30>--第四章 放大器---一些滤波器的比较

4.2.4有源滤波器与无源滤波器的差异及应用

【考点映射】
》》》你电路中采用的是有源滤波器还是无源滤波器?
》》》为什么选用有源滤波器或者无源滤波器
》》》有源滤波器和无源滤波器的差异
【出现频度】⭐⭐⭐
【难度】★★
【参考答案】
无源滤波器通常采用电感、电容和电容这些无源元件,组成RC、LC滤波电路,同时不需要电源,其就可以及进行工作。
有源滤波器通常采用RC网络与放大器或者三极管组成,需要电源进行供电,才能进行工作。
如图所示,分别为无源滤波器和有源滤波器:


两者差异

1、有源滤波器结构比较复杂,同时需要放大器或者三极管,而无源滤波器结构比较简单,成本会低很多。
2、无源滤波器通带内有能量损耗,有源滤波器不仅没有损耗,还可以对信号进行放大。
3、无源滤波器的通带容易受到输入输出电阻的影响,输入输出电阻对有源滤波器的影响就比较小。
4、无源滤波器中存在电感元件,容易造成电磁干扰,且电感应用于低频时,体积和重量都比较大。有源滤波器则体积和重量都比较小,同时不需要磁屏蔽。
5、有源滤波器的带宽受运放影响,在高频场合不适用。同时需要电源进行供电,可靠性比较低,在大功率和高压的场合也不适用。

应用领域

无源滤波器可靠性较高且不受带宽限制,适用于高频率和大功率的电路设计
有源滤波电路其通带放大和频率特性受负载影响较小,适用于对信号要求高的电路设计

4.2.5巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔滤波器和椭圆滤波器的差异

【考点映射】
》》》对巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔滤波器和椭圆滤波器有了解吗?能说下区别吗?
【出现频度】⭐⭐⭐
【难度】★★
【参考答案】
常见的滤波器类型有巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔滤波器椭圆滤波器。
这四种类型的滤波器是根据f=fo附近的频率特性进行区分的。
巴特沃斯滤波器
从图中可以看出,巴特沃斯滤波器的特性:通带内无峰值,比较平坦,在过渡带幅频单调下降。
切比雪夫滤波器
从图中可以看出,切比雪夫滤波器的特性:切比雪夫I型在通带内等波纹,而切比雪夫II型在阻带内等波纹。
虽然幅频特性不够平坦,但是过渡带最陡,衰减最快。

贝塞尔滤波器
贝塞尔滤波器其在通带频率内,相位响应近似线性,相频特性无峰值。
但其在通带内幅频不够平坦,过渡带也比较缓。如图所示。

椭圆滤波器
从图中可以看出,椭圆滤波器在通带和阻带都是等波纹的,波动比较小,过渡带衰减也是比较快。
但是其设计复杂,元件要求也高




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