动态特性模拟补偿滤波器模拟电路设计设计(4)

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我们所要达到的目标，是使整个合成系统对于所要测得的信号的动态失真可以减小到工程允许的范围内，或者说是至少明显低于原系统对的动态失真[10]。

如果不把噪声干扰的影响考虑在内的话，动态测量系统所要追求的“理想”目标是，从这个式子可以看出，它追求的目标是对任意的被测信号都不产生失真。所以，在这种情况下，在测量系统后所要串接的补偿环节的传递函数应该为：

（2）

但是这种补偿方案只有在理论上也许可以实现，但是通过实践表明，这是一个没有任何使实用价值的方案。因为在测量系统的输入输出端一般不可避免的混有高频“毛刺”，原测量系统对这些高频毛刺原本起到了抑制作用，但是为了达到的“全通”效果，这些噪声将会被极大地放大，从而使得补偿后的结果变为一片噪声，补偿的效果还不如不补偿。

当我们通过实践了解到了：“理想”的全通补偿方案，会因为噪声的干扰而变得不实用。所以，我们就考虑将理想带通滤波器作为合成补偿系统，表达式如下：

（3）

从上面这个式子我们可以看出，只要被测信号的有效频带在，就能够使测量结果的失真小到工程应用允许的范围内，并且在这个频带的范围外，所有的噪声都会被减弱至0。因此，所对用的补偿单元如下：来!自~751论-文|网www.751com.cn

（4）

但是，上述的补偿单元在实践中也是不可能实现的，因此所对应的也是没有办法实现的，这是因为它们都不满足因果定律。但是，我们能够用能够实现的带通滤波器的传递函数去逼近补偿单元的传递函数。很早以前开始，学者们就许多非常有效的逼近方法，可得到反切比雪夫滤波器，巴特沃斯滤波器，椭圆滤波器和切比雪夫滤波器等。不难证明，若采取的滤波器阶数越高，那么就越能够逼近所要达到的理想的目标：通频带内增益变化足够小，过渡带足够窄[10]。但是，所采用的滤波器阶数越高，要实现它的难度也越大。