用Matlab和Protel設(shè)計微機保護中Butterworth模擬低通濾波器:分析了繼電保護中模擬低通濾波器的原理和設(shè)計方法，結(jié)合Butterworth低通濾波器的設(shè)計過程，用Matlab Signal toolbox 設(shè)計出模擬低通濾波器的傳遞函數(shù)，根據(jù)傳遞函數(shù)的系數(shù)得到該濾波器的器件參數(shù)，最后用Protel sim5.0仿真出該低通濾波器的相頻特性和幅頻特性。
關(guān)鍵詞：微機保護Butterworth 濾波器 Matlab Protel
1．濾波器原理
微型機繼電保護技術(shù)中，模擬濾波器是不可缺少的環(huán)節(jié)，前置低通濾波器就是模擬濾波器，為滿足采樣定理，保證信號不失真，必須由模擬濾波器濾去高于采樣頻率fs/2的信號。濾波器的作用是選出有用的頻率信號，抑制雜散的無用的頻率信號；使一定頻率范圍內(nèi)的信號衰減很少的通過；一般采用有源低通濾波器，有源濾波器的特點是輸入阻抗高，輸出阻抗極低，因此輸入與輸出之間有良好的隔離性能，便于級聯(lián)；其次是使用頻率范圍很寬，對信號可以不衰減，甚至還可以放大。缺點是有源濾波器可能引起輸出失調(diào)，且隨溫度變化而漂移，由于有源濾波器有正負電源，它的輸入端與電源和地都有聯(lián)系，因此不能象無源濾波器那樣完全浮地使用。
1．1 ButterWorth 濾波器(最大平坦度特性) 這是一種幅度平坦的濾波器，即其幅頻特性在直至衰減3dB的截至頻率處幾乎是完全平坦的，但在截止頻率附近有峰起，對階越響應有過沖和振鈴現(xiàn)象，過渡帶以中等速度下降，下降率為-6ndB/倍頻程，其中年n為濾波器階數(shù)。有輕微的非線性響應，適用于一般性的濾波器。