1、滤波器按照通带特性分类有：低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）、带阻滤波器（BRF）、全通滤波器（APF）。关于全通滤波器说明一下，从频率的选择上没有什么特别的作用，因为它基本不具备选频特性，那么这个滤波器有什么用呢？当信号通过这个滤波器时，不会损失任何频率成分，但是信号所包含的各频成分的延时会随频率不同而不同，那么这个滤波器的作用就是改变信号延时，常用在对系统延时进行补偿的场合，也成为移相器。大家都知道理想的滤波器矩形窗是很难实现的，设计时使用某个函数逼近窗函数来进行设计，这样的滤波器设计方法称为函数型滤波器，根据函数对滤波器进行分类：巴特沃斯型滤波器，在通带内响
2、应最为平坦。 X图 1 巴特沃斯型滤波器切比雪夫型滤波器（等波纹滤波器），截止频率特别好，群延时特性不太好，通带内有等波纹起伏。 图 2 切比雪夫型滤波器逆切比雪夫型滤波器（巴特沃斯-切比雪夫滤波器），阻带内有零点（陷波点），椭圆滤波器有更好的截止特性，因此并不经常使用。 图 3 逆切比雪夫型滤波器椭圆滤波器（联立切比雪夫滤波器），通带内有起伏，阻带内有零点（陷波点），截止频率比其他滤波器都好，但是对器件要求很高。 图 4 椭圆滤波器贝塞尔型滤波器（延时最平伏滤波器），通带内延时特性最为平坦，截止特性特别差。 图 5 贝塞尔滤波器一般没有特别要求可以选择巴特沃斯滤波器，衰减特性和相位特性都比较
3、好。对衰减特性有要求的情况，可以选择切比雪夫滤波器，但是其相位特性不是很好，对非正弦信号会产生失真。对相位特性由要求的情侣，可以选择贝塞尔滤波器，输出信号一般不会失真。一般滤波器通带内有起伏，则衰减特性会比较好。低通滤波器设计（LPF）以上基于函数的滤波器设计都是现代模拟滤波器设计的典型方法，比较古典的基于映像参数的设计方法，在设计方法上比较简单，但是相较则截止频率不准确、性能较差。定 K 型滤波器，以变量 f 作为截止频率，计算时只需要将 f 换成实际截止频率即可。图 6 210 阶定 K 型 LPF 滤波器衰减特性依据归一化 LPF 设计定 K 型滤波器计算步骤：归一化低通滤波器截止频率变
4、换特征阻抗变换M=（待设计滤波器的截止频率）/（基准滤波器的截止频率）K =（待设计滤波器的特征阻抗）/（基准滤波器的特征阻抗）电感值计算：L = （L* K）/ M电容值计算：C = C / （K*M）例如：2 阶定 K 型归一化 LPF 电路，截止频率为 1/（2*pi）（pi 代表数学圆周率），特征阻抗为 1 欧姆。图 7 归一化2 阶定 K 型 LPF设计截止频率为 1KHz，特征阻抗为 50 欧姆的 LPF 定 K 型滤波器。由此可以得到所设计的滤波器：图 8 截止频率为 1KHz，特征阻抗为 50 欧姆的定K 型 LPF使用 multisim 对设计的滤波器进行仿真：图 9 仿真电
5、路可以得到仿真幅频特性曲线：图 10 仿真幅频特性曲线结果图 11 仿真相频特性曲线结果用软件仿真结果还是可以的，对于实际电路就需要进行实际的测试了。以上过程给大家一个计算方法，对于其他滤波器都可以使用相同的方法，一下提供给大家一些归一化的电路参数，大家在进行计算后先使用仿真软件进行一下仿真，结果有所偏差可以适当更换元件值，最后再实际电路上使用还需要进行实际调整。图 12 定 K 型 LPF 归一化电路参数（截止频率都为 1/（2*pi），特征阻抗都为 1 欧姆）图 13 巴特沃斯 LPF 滤波器归一化电路参数（截止频率都为 1/（2*pi），特征阻抗都为1 欧姆）图 14 切比雪夫 LPF
6、归一化电路参数（截止频率都为 1/（2*pi），特征阻抗都为 1 欧姆）由于切比雪夫滤波器在通带内有起伏，因此多了一个起伏参数，在进行参数选择的时候需要注意与起伏量对应。图 15 贝塞尔 LPF 归一化电路参数（截止频率都为 1/（2*pi），特征阻抗都为 1 欧姆）高通滤波器设计（HPF）高通滤波器设计是以低通滤波器为基础进行的，从归一化 LPF 求取归一化HPF，此后则是按照上述步骤求解即可。从归一化 LPF 到归一化 HPF 的计算方法为：1、将电路中电容换成电感，电感换成电容；2、将原来的元件值取倒数，注意单位。以上两步即可得到归一化的 HPF 电路，如图 16 所示。图 16 由归一
7、化 LPF 转换为归一化 HPF 过程之后的计算同上面进行 LPF 计算一样，求取 M 和 K，然后计算 L 和 C 的值。带通滤波器设计（BPF）带通滤波器的设计也是通过低通滤波器设计过来的，具体设计步奏叫高通滤波器稍微多一点。计算方法：1、根据 BPF 的带宽和特征阻抗得到 LPF 的截止频率和特征阻抗，LPF 的截止频率等于 BPF 的带宽2、由之前讲到的 LPF 的设计方法，计算出满足条件的 LPF 滤波器电路3、进行元件变换，需要使用到带通滤波器的中心频率，变换方法如下图所示：图 17 电容元件的电路变换元件值计算方法：图 18 电感元件的电路变换元件值计算方法：图 19 串并联电路的变换略微复杂的电路，如图 19 所示，实际变换原理是一样的，都是将电容变换成电容与电感的并联，电感元件变成电感与电容的串联。以上变换过程就是 BPF 设计的特别地方，方法也是比较简单的。
