如何从数学上推导出阻尼系数的二阶巴特沃斯条件?

信息处理 过滤器 过滤器设计 低通滤波器 巴特沃思 减震
2022-01-26 01:13:59

二阶低通滤波器的幅度为

|H(ω)|2=1(1(ωωo)2)2+(2ζωωo)2
现在为了在通带内实现最大平坦度,我们对该方程求导并将其设置为零以找到极值。
(1|H(ω)|2)ω=[(1ω2)2+(2ζω)2]ω

2(1ω2)(2ω)+8ζ2ω=0ω(ω21)+2ζ2ω=0ω(ω21+2ζ2)=0

然后我们得到ω=0或者ω2=12ζ2

现在我的问题是,为什么我们将第二个根设置为零以获得通带中没有波纹,以便我们可以推导出:

ζ=1/2
我知道幅度的斜率在这些根处为零,但我无法在这里真正解释这个想法。任何帮助表示赞赏。

1个回答

你必须检查下一个导数,因为第一个导数无论如何都是零ω=0. 二阶导数是

(1)3ω2+2ζ21|ω=0=2ζ21

可以通过选择使其为零ζ=1/2.