滤波器的性能指标

滤波器在我们这个信息时代是非常重要的,它一般包括特征频率、增益与衰耗、阻尼系数与品质因数、灵敏度和群时延函数五个特性指标.下面就这五个指标进行具体的分析
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 。
【滤波器的性能指标】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 。