关于有源滤波器和无源滤波器

近来一直做有关放大器的题目，因而无法避免要做滤波器，下面是有关滤波器的方面的思考。请大家批评指正。

由于我偏重模拟电路，因而主要讨论模拟滤波器，因而侧重这一方面。至于数字滤波器，暂且放一放。

模拟滤波器一般分为两大类：有源滤波器和无源滤波器。

有源滤波器的功耗相对而言会小很多，而且在通带内不会有衰减，而通过设定滤波器的Q值，可以改变放大倍数。一般的模拟低通滤波器用的很多用ButterWorth类型的有源滤波器，效果还是很好的。但是问题还是随之而来，带宽一般能提升，而且受到电路所选择的运放限制，一旦超过运放频率特性范围，电路就很容易自激振荡，输出的就全部是噪声了。还有一个问题就是成本的问题，一般低频信号滤波还是可以用普通运放，但是信号的频率一旦增大了，尤其是信号达到MHz，这个时候普通的运放还是很难达到要求，就需要选择高速运放，但是高速运放的价格确实很贵的。TI的OPA820可以做到Q值为2，带宽为5MHz的低通滤波，效果还是算不错，但是高频信号的滤波器还是和电路结构，以及电容和地线之间的干扰有关系。我用OPA820搭建了一个5MHz的低通滤波器，但是实际还是达不到。有源滤波器仿真软件可以用TI的FilterPro，但是一切软件都仅仅是一个工具，不能把一切结果放在这上面。

无源滤波器由于电阻以及电感的阻抗存在，功耗在同等情况下还是比前者要高一些，而且电路的延迟要要大一些。(这一点是从某一个文章上看到的，正确与否不确定，请指教)无源滤波器的主要优点就是其通带可以设置很宽，可以做到10MHz以上，而且选择不同类型的滤波器可以设置在通带内的起伏，另一个就是成本低廉。前几天做了一个低通椭圆滤波器，仿真的效果很好，用的是Filteｒ　Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ,由于手头电感限制，效果不如仿真，但是已经很好了，设计为10MHz，最终设计出来用示波器测试通带大概为8.6MHz，通带内十分平整。

无源滤波器的通带变化还会受到输入电阻和输出电阻的影响，也就是输入端信号源的内阻会对滤波器网络有影响，其次负载的变化也对滤波网络有影响，因此在设计的时候要考虑这一点。Filteｒ　Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ可以设置输入和输出电阻的影响。一般会在输入端加上电压跟随器，减小滤波网络的输入电阻。而负载的变化影响，我目前没有见想到什么很好的办法，就是有一个设想，想将负载尽量减小，然后对地并联一个设定的负载电阻，这样负载电阻(负载电阻远大于设定电阻)和设定电阻并联，其值还是和设定电阻值很接近，这样负载效应还是很小的。

一直以来很想找一本无源滤波器设计的书好好研究一下，学一下设计的套路，还有在实际电路中需要注意的问题，电阻电容的布线问题。但是一直没有找到，如果大家有什么有的书或是资料，请共享一下哈

转载于:https://www.cnblogs.com/farbeyond/p/5204681.html

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