二阶巴特沃斯(Butterworth)低通滤波器

资 源 简 介

二阶巴特沃斯(Butterworth)低通滤波器

详 情 说 明

二阶巴特沃斯低通滤波器是一种经典的模拟滤波器设计，其特点是通带内具有最大平坦的幅度响应。这种滤波器在信号处理领域应用广泛，尤其适用于需要平滑频率过渡的场景。

Butterworth滤波器的核心特性源自其传递函数的设计原理。二阶结构意味着其传递函数包含两个极点，能够提供-40dB/dec的滚降特性。与传统一阶滤波器相比，这种设计显著提高了阻带衰减性能。

该滤波器的频率响应曲线在截止频率附近展现出平缓过渡的特点，既不会出现切比雪夫滤波器那样的通带纹波，也不会产生椭圆滤波器的阻带波动。这种平衡特性使其成为许多基础滤波应用的首选方案。

实际应用中，二阶巴特沃斯滤波器常用于音频处理、生物信号采集和传感器信号调理等领域。它的设计参数主要包括截止频率和阻尼系数，这两个参数共同决定了滤波器的具体性能表现。

值得注意的是，数字实现时通常需要通过双线性变换等方法将模拟滤波器转换为数字域，这个过程会引入频率扭曲效应，需要在设计阶段予以补偿。