Butterworth vs Chebyshev vs Bessel

Published On Jan-18-2018

Transcripción

¿Cuándo utilizaremos cada tipo específico de filtro? Discutamos algunas de las ventajas de cada uno de las curvas de filtros: Butterworth, Chebyshev y Bessel.

Como mencionamos anteriormente, los filtros Butterworth son, probablemente, los más utilizados, debido a su respuesta de frecuencias plana en la región pass-band. Debemos tomar en cuenta que este tipo de filtro tiene una especie de zona de transición alrededor de la frecuencia cutoff. En la región posterior a la frecuencia cutoff, la pendiente de la curva llega a alcanzar 6n decibeles por octava. Recordemos que “n” es la cantidad de polos. Así, en el filtro que recién diseñamos, la pendiente alcanzará los 18 decibeles por octava, eventualmente.

Figura 7.18. Pendiente del filtro Butterworth del ejemplo

La relativa sencillez en la construcción de los filtros Butterworth, así como el hecho de que sus componentes pueden tener tolerancias más amplias y menos estrictas; hace de este tipo de filtros una alternativa muy atractiva para diversos fabricantes.

Por su parte, los filtros Chebyshev ofrecen una pendiente mayor, la cual permite hacer cortes más agresivos. No obstante, su principal desventaja es la fluctuación de amplitud, en la región pass-band. Esta ondulación es conocida como pass-band ripple y aumenta conforme se añaden polos, es decir, conforme aumenta el orden del filtro. Adicionalmente, los filtros Chebyshev requieren de componentes con tolerancias más estrictas.

Tanto los filtros Butterworth como los filtros Chebyshev desfasan las frecuencias que afectan. Esta distorsión en la señal es denominada distorsión de retraso o delay distortion. Cuanto más alto sea el orden del filtro, mayores serán los desfases.

Para atender esta desventaja, se pueden emplear filtros Bessel, los cuales mantienen la misma relación de fase para todas las frecuencias, dentro de la región pass-band. Su desventaja es que su pendiente no es tan pronunciada.

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