Fig.1.12和1.13 的LC滤波器和Fig.1.15的有源滤波器都满足n=3巴特沃斯低通传递函数. 滤波器设计人员经常面临选择是使用有源设计还是使用LC设计的艰难抉择. 必须考虑许多因素. 现在将讨论每种滤波器类型的一些限制和注意事项.
1.3.1 频率限制
在亚音频频率(20~200Hz)下, LC 滤波器设计需要高值的电感和电容以及相关的体积. 有源滤波器更实用, 因为它们可以设计为更高的阻抗水平, 从而减小电容器的大小.
高于 20 MHz 左右, 大多数商业级运算放大器的开环增益不足以满足平均有源滤波器的要求. 然而, 可以以更高的成本获得具有扩展带宽的放大器, 因此频率高达 100 MHz 甚至更高的有源滤波器是可能的. 另一方面, LC 滤波器适用于高达几百兆赫兹的频率. 超出此范围, 以集总形式构建滤波器变得不切实际, 因此使用分布式参数技术, 例如带状线或微带线, 其中 PC 板用作分布式传输线.
1.3.2.尺寸考量
由于不需要电感器, 有源滤波器通常比其对应的 LC 滤波器小. 使用微电子技术可以进一步减小尺寸. 大部分表面贴装元件已经取代了混合技术, 而在过去, 混合技术是减小有源滤波器尺寸的唯一方法.
1.3.3. 经济性和制造便利性
LC 滤波器通常比有源滤波器成本更高，因为它们使用电感器。 高质量的线圈需要高效的磁芯。有时，还需要特殊的线圈绕制方法。 这些因素导致 LC 滤波器的成本增加。
有源滤波器具有明显的优势, 它们可以使用标准的现成组件轻松组装. LC 滤波器需要线圈绕组和线圈组装技能. 此外, 消除电感器可以防止磁发射, 这可能会很麻烦.
1.3.4.易于调整
在关键的 LC 滤波器中,调谐电路需要针对特定的谐振进行调整. 除非电容器低于几百皮法, 否则不能使电容器可变. 然而,电感器可以很容易地调整,因为大多数线圈结构都提供了一种调整方式, 例如用于铁氧体罐芯(slug for a ferrite potcore)的调整块.
然而, 许多有源滤波器电路不易调节. 它们可能包含 RC 部分, 其中每个部分中的两个或多个电阻器必须改变以控制谐振. 避免了这些类型的电路配置. 本手册中介绍的有源滤波器设计技术包括在需要时调整谐振的便捷方法, 例如窄带通滤波器.
光学知事隅 