二、三階巴特沃斯濾波器電路設(shè)計(jì)—電路精選（47）

巴特沃斯濾波器是電子濾波器的一種。這種濾波器最先由英國(guó)工程師斯替芬·巴特沃斯（Stephen Butterworth）在1930年發(fā)表在英國(guó)《無線電工程》期刊的一篇論文中提出的。巴特沃斯濾波器的特點(diǎn)是通頻帶內(nèi)的頻率響應(yīng)曲線最大限度平坦，沒有起伏，而在阻頻帶則逐漸下降為零。 在振幅的對(duì)數(shù)對(duì)角頻率的波特圖上，從某一邊界角頻率開始，振幅隨著角頻率的增加而逐步減少，趨向負(fù)無窮大。

本文濾波器所用到的LTC6261一種是單通道運(yùn)算放大器，它具有低噪聲、低功率、低電源電壓、以及軌至軌輸入和輸出。這器件可在驅(qū)動(dòng)高達(dá) 1nF 電容性負(fù)載時(shí)提供穩(wěn)定的單位增益。低電源電流、低電源電壓、高增益帶寬乘積與低噪聲的組合使LTC6261在諸多具有相似電源電流的軌至軌輸入/輸出運(yùn)放產(chǎn)品當(dāng)中別具一格。

電路賞析

二階巴特沃斯濾波器

一階巴特沃斯濾波器的衰減率為每倍頻6分貝，每十倍頻20分貝。二階巴特沃斯濾波器的衰減率為每倍頻12分貝、三階巴特沃斯濾波器的衰減率為每倍頻18分貝、如此類推。

三階巴特沃斯濾波器

巴特沃斯濾波器的振幅對(duì)角頻率單調(diào)下降，并且也是唯一的無論階數(shù)，振幅對(duì)角頻率曲線都保持同樣的形狀的濾波器。只不過濾波器階數(shù)越高，在阻頻帶振幅衰減速度越快。其他濾波器高階的振幅對(duì)角頻率圖和低級(jí)數(shù)的振幅對(duì)角頻率有不同的形狀。

編者結(jié)語

本文中的巴特沃斯濾波器所用到的LTC6261運(yùn)算放大器不僅適于低功率和低噪聲應(yīng)用，編者認(rèn)為它還適合便攜式儀表、電池或太陽(yáng)能供電型系統(tǒng)、汽車電子，以及微功率有源濾波器。