查表写出三阶巴特沃斯(Butterworth)数字低通滤波器的归一化原型函数Han(s)

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查表写出三阶巴特沃斯(Butterworth)数字低通滤波器的归一化原型函数Han(s)

参考技术A

H(s)=Ha(s/)|s=s/Ωc=

模拟电路设计之滤波电路

1.滤波电路的的类型及各类型的优缺点.
2.滤波电路的设计(以巴特沃斯型低通为例).

3.根据低通滤波电路的原理推广设计高通、带通、带阻.

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1.滤波电路的的类型及各类型的优缺点.

  1.1巴特沃斯型(Butterworth)

        优点:通频带内的频率响应曲线最大限度平坦,没有起伏.

        缺点:阻频带衰减较缓.

  1.2切比雪夫型(Chebyshev)

        优点:通频带内的频率响应曲线不如巴特沃斯平坦.

        缺点:阻频带衰减较快.

  1.3贝塞尔型(Bessel)

        优点:最大平坦的群延迟(线性相位响应)的线性过滤器,常用在音频天桥系统中.

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2.滤波电路的设计(以巴特沃斯型低通为例)

       滤波电路设计涉及两个参数:截止频率、阶数

       举例:设计一个截至频率在75Hz,到150Hz衰减为30dB的巴特沃斯型低通滤波器

       步骤一:确定阶数,根据下图

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             根据公式:a = W1(最大衰减频率)/W2(截至频率)

                           a =  150Hz/75Hz = 2;

                          当a = 2,衰减倍数为30dB,根据上图,得阶数为5阶.

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     步骤二:确定阶数的电路结构

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                       二阶节                                                      三阶节

              

            根据步骤一算出的阶数:5 = 2 + 3 ;(假如4阶就是2 + 2).

            5阶就等于上图的二阶节与三阶节的拼接.

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     步骤三:确定参数

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     解归一化:①先确定R = Z = 50K ;(频率低阻值大点,频率阻值小点)

                   ②根据公式:FSF = 2π*f        (f为截至频率)

                                    FSF = 2π * 75 = 471

                   ③确定电容:根据上图表中的数据

                                    C1= 1.7530/(FSF*Z) = 74 nF

                                    C2= 1.3540/(FSF*Z) = 57 nF

                                    C3= 0.4214/(FSF*Z) = 18 nF

                                    C4= 3.2350/(FSF*Z) = 137 nF

                                    C5= 0.3090/(FSF*Z) = 13 nF

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    最终结果,如下图:

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    Multisim仿真结果:

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以上是关于查表写出三阶巴特沃斯(Butterworth)数字低通滤波器的归一化原型函数Han(s)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

巴特沃斯(Butterworth)滤波器 - 双线性变换

巴特沃斯(Butterworth)滤波器

6.3.2巴特沃斯(butterworth)低通滤波器

OpenCV 完整例程82. 频率域巴特沃斯低通滤波器

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如何将 Butterworth 过滤器应用于我的代码?