24、滤波器结构：从并行到耦合形式的深入剖析

滤波器结构：从并行到耦合形式的深入剖析

1. 并行形式（Parallel Form）

并行形式是将传递函数重写为部分分式展开的形式，由一阶和二阶传递函数的和组成，其结构如图 7.14 所示。然而，这种形式在阻带具有非常高的元件灵敏度，因此在实际应用中并不实用。

原因在于输入信号通过多个不同路径，在输出端求和。在阻带中，相对较大信号的总和应为零或很小，但任何信号路径中的微小相对误差都会恶化阻带性能。所以，不建议使用并行形式或具有多个信号路径的其他结构。

2. 多反馈形式（Multiple-Feedback Forms）

• 级联形式（Cascade Form） ：通过将高阶滤波器划分为多个一阶和二阶的级联滤波器部分，提高了灵敏度。由于各部分不相互作用，可以单独进行调谐。不过，整个滤波器在通带的灵敏度相对较大，一个部分中的元件误差仅影响相应的极点或零点对。而在 LC 滤波器中，一个元件的误差会影响所有极点，使幅度函数的变化较小。级联形式在阻带的灵敏度较低，因为每个部分都对衰减有贡献。
• 耦合形式（Coupled Forms） ：是更一般的级联结构，通过部分之间的负反馈降低灵敏度。元件值的误差会影响极点，通带中的元件灵敏度比级联形式小，但阻带的灵敏度变差。此外，滤波器各部分之间的反馈会使调谐变得更加困难。对于低通和高通滤波器，适合使用一阶部分；对于带通和阻带滤波器，适合使用二阶部分。耦合形式也称为多环反馈形式，主要用于几何对称的带通滤波器。

3. 跟随 - 领导者 - 反馈形式（Follow-the-Leader-Feedback F