切比雪夫濾波器是以俄羅斯數學(xué)家切比雪夫的名字命名,相比于巴特沃斯濾波器,其衰減斜率有優(yōu)勢,阻帶下降快。切比雪夫濾波器最大的特點(diǎn)是:頻率響應振幅曲線(xiàn)在通頻帶或阻頻帶內等波紋波動(dòng)變化。
切比雪夫濾波器根據振幅波動(dòng)位置的不同,分為兩種類(lèi)型:
1、在通頻帶內是等波紋波動(dòng),在阻帶內是單調下降的為切比雪夫I 型濾波器;
2、在通頻帶內是單調下降,在阻頻帶內是等波紋的為切比雪夫II型濾波器。
分別如圖1、圖2所示。

圖1切比雪夫I 型濾波器

圖2 切比雪夫II型濾波器
以切比雪夫I 型濾波器為例,振幅平方函數為:

式中:n為濾波器的階數,
為濾波器的截止頻率,
為與波紋有關(guān)的參量,
大,波紋大,
,
為切比雪夫多項式:

當濾波器的階數n為奇數或偶數時(shí),幅頻曲線(xiàn)如圖3、圖4所示。

圖3奇數階切比雪夫濾波器

圖4 偶數階切比雪夫濾波器
切比雪夫濾波器與巴特沃斯濾波器相比,過(guò)渡帶比巴特沃斯濾波器的衰減快,但頻率響應的幅頻特性不如后者平坦。切比雪夫濾波器和理想濾波器的頻率響應曲線(xiàn)之間的誤差最小,但是在通頻帶內存在幅度波動(dòng)。
第一類(lèi)切比雪夫濾波器和第二類(lèi)切比雪夫濾波器相比,如果需要快速衰減而允許通頻帶存在少許幅度波動(dòng),可用第一類(lèi)切比雪夫濾波器;如果需要快速衰減而不允許通頻帶存在幅度波動(dòng),可用第二類(lèi)切比雪夫濾波器。
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