切比雪夫滤波器设计和仿真-推荐下载

切比雪夫滤波器设计和仿真

摘要：滤波器是一种常见的电路形式，在电子线路中有广泛的应用。滤波器的设计在这些领域中是必不可缺的。滤波器是一种能使有用频率信号通过而同时抑制（或衰减）无用频率信号的电子电路或装置。按照不同的频域或时域特性要求，可分巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫型（Chebyshev）、贝塞尔型（Bessel)椭圆型（Elliptic），这些都是属于模拟低通滤波器。切比雪夫型滤

波器的特点是通带内增益有起伏。本文介绍的是借助Multisim 10仿真实现二阶切比雪夫低通有源滤波器的设计。

关键词：滤波器；频域或时域特性；切比雪夫；Multisim10

Chebyshev LPF's design and emulation Abstrac：Filter would completely eliminate signals above the cutoff frequency, and perfectly pass signals below the cutoff frequency . In real filters, various rade-offs are made to get optimum performance for a given application. There are manybooks that provide information on popular filter types like the Butterworth, Bessel, and Chebyshev filters, just to name few. Chebyshev filters are designed to have ripple in the pass-band, but steeper roll off after the cutoff frequency. Cutoff frequency is defined as the frequency at which the response falls below the ripple band. For a given filter order, a steeper cutoff can be achieved by allowing more pass-band ripple. The transient response of a Chebyshev filter to a pulse input shows more overshoot and ringing than a Butterworth filter.

Key Words:Filter；popular filter types；Chebyshev function；Multisim 10

引言

随着现代科学技术的发展，滤波技术在通信、测试、信号处理、数据采集和实时控制等领域都得到了广泛的应用。滤波器的设计在这些领域中是必不可缺的，有时甚至是至关重要的环节。比如说，在通信领域，常常利用种滤波器来抑制噪声，去除干扰，以提高信噪比。随着电子计算机的普及和材料科学的进步，各种各样的滤波器的辅助设计软件也得以不断推出，设计人员可以选择高功效的滤波

图1无源滤波器及它的幅频特性

图3一阶低通有源滤波器

二阶有源低通滤波电路

用波特图示仪观察其幅频特性并记录

结论

本文从滤波器的基本要点出发，由无源滤波器到有源滤波器，有源低通滤波器，一阶有源低通、二阶有源低通，循序渐进，观察它们的滤波器特性，最后引入到切比雪夫滤波器的设计。通过公式的运用和查表计算出电路的参数，并画出了电路图，最终设计出了二阶切比雪夫低通滤波器。利用了Multisim 10仿真观察了它的幅频特性，了解了它的特点。通过次论文的写作让我对滤波器的相关知识有了进一步的认识，同时也学会了Multisim 10软件的操作。

参考文献

[1]彭磊，张建平．滤波技术[M]．北京：机械工业出版，1998：227．

[2] 王宇航，姚育等．滤波器的分析及应用[J]．电机与控制学报，2003，32(7)：

673．

[3] 胡汉起．无源滤波器应用[M]．北京：机械工业出版社，1991：184．

[4] 杨广，梁瑞生，罗仁华．多通道窄带滤波器设计[J]．中国激光，2001，19(4)：

143．

[5] 江友华，唐忠．混合有源滤波器多目标优化设计[J]．物理学报，

2001，19（4）：143．

[6] 王一凡，罗正祥等．广义切比雪夫滤波器等效电路参数的提取[J]．航空材料

学报，2001，21(2)：1～5．

[7] 吴镇扬．数字信号处理[M]．北京：高等教育出版社，2004：110．

[8] 王启文，王晓霞．切比雪夫频率特性显示仪[J]．物理学报，2003，47(2)：

183．

[9] 王洪刚，张志美，乔双．切比雪夫滤波器研究[M]．吉林：吉林出版社，

2005：180．

[10] 赵威威．基于NI Multisim10的仿真研究[J]．湖南师大工学院学报，

200（6）：21．