什么是二階低通濾波器？什么是磚墻式濾波器？

濾波器是常見的信號(hào)調(diào)理電路，其中低通濾波器最為普遍，我們常聽說一階濾波器、二階濾波器，二者有什么差別呢？

低通濾波器有3個(gè)重要參數(shù)：通帶、阻帶和過度帶，理想的濾波器是沒有過度帶的（也叫做磚墻式濾波器），超過Fc截止頻率的成分會(huì)被戛然而止濾除，而實(shí)際濾波器會(huì)有過渡帶的限制，信號(hào)在過渡帶內(nèi)被逐漸衰減，我們一般希望過渡帶窄一些，這樣濾除的會(huì)更干凈一點(diǎn)，以提高濾波器品質(zhì)。

一階和二階濾波器最顯著的差異是過渡帶的不同，二階低通濾波器的過渡帶更窄，不需要的干擾信號(hào)會(huì)衰減的更快，噪聲濾除的更干凈，如下圖所示。

本文以一階和二階無(wú)源RC低通濾波器為例，二者結(jié)構(gòu)如下圖所示，相比于一階，二階有濾完一次再濾一次的感覺。

我們使用multisim仿真一階、二階、三階進(jìn)行下對(duì)比，截止頻率是9.7Khz，仿真文件獲取：公眾號(hào)后臺(tái)回復(fù)：二階低通濾波器

從左到右依次是一階、二階、三階濾波器的幅頻曲線，可以看到一階濾波器最緩，三階濾波器最陡峭。

在從時(shí)域上看這些濾波的效果，紅色是輸入信號(hào)10Khz，藍(lán)色是濾波器的輸出信號(hào)，在截止頻率是9.7Khz的低通濾波器作用下，理想情況下10Khz的輸入超過9.7Khz會(huì)被完全抑制掉，是沒有輸出的，但是實(shí)際上由于過度帶的存在10Khz信號(hào)無(wú)法完全濾除。下圖從上到下分別是一階、二階和三階的實(shí)際時(shí)域?qū)Ρ葓D，可以看到，一階抑制的效果最差，二階其次，三階抑制的最多。

以上就是一階濾波器和二階濾波器的原理和差異。