¿Cuál de estos es mejor: filtros Chebyshev o filtros Butterworth?

No hay comparación aquí.

Los filtros Chebyshev y Butterworth están diseñados para aplicaciones totalmente diferentes.

Los filtros Butterworth se usan en aplicaciones donde se requiere la máxima planitud de la banda de paso.

Los filtros de Chebyshev están optimizados para dar una caída más pronunciada.

Aquí hay una comparación del filtro Butterworth de cuarto orden y el filtro Chebyshev de cuarto orden.

Como puede ver, la banda de paso de un filtro Butterworth es bastante plana. Esto significa que una señal de frecuencia, digamos que (1/2) * fc y (1/3) * fc tendrán la misma amplificación que es 1 (0 dB). Por lo tanto, pasarán por el filtro sin atenuación. Esto es necesario para acondicionar señales analógicas donde no desea distorsionar demasiado la señal. Por ejemplo, desea conectar un sensor a un ADC para obtener algunas lecturas, pero el problema es que tiene algo de ruido de alta frecuencia. Ahora, desea eliminar este ruido sin afectar demasiado las lecturas del sensor. En este caso, vaya con un filtro de Butterworth. Los filtros de Butterworth también se usan para aplicaciones Anti-aliasing.

Los filtros Chebyshev se usan cuando el contenido de frecuencia de una señal es más importante que tener una amplitud constante. Digamos que tiene una señal digital donde está enviando una onda cuadrada para indicar 1 y nada para 0. Ahora, no le importaría tanto recrear con precisión una onda cuadrada cuando pasa a través de un filtro. Incluso si la onda cuadrada original está distorsionada por el filtro para parecerse más a una onda sinusoidal, está bien porque, en primer lugar, lo único que le importaba era la presencia de una onda cuadrada.

No podemos decir cuál es mejor porque ambos tienen sus propias ventajas y desventajas. Por lo tanto, siempre es una compensación. Compararé ambos filtros en diferentes puntos para que pueda elegir en consecuencia según el requisito de su diseño.

1) RESPUESTA: la respuesta de magnitud del filtro de Butterworth disminuye con el aumento de la frecuencia, mientras que la respuesta de magnitud del filtro de Chebyshev fluctúa o muestra ondas.

2) BANDA DE TRANSICIÓN: los filtros Chebyshev tienen un corte de frecuencia más nítido, mientras que los filtros butterworth tienen una banda de transición amplia.

3) DOMINIO DE TIEMPO: los filtros Butterworth tienen un mejor dominio de tiempo ya que la salida es más estable (sin pico) mientras que los filtros chebyshev suenan en el dominio de tiempo debido a ondulaciones / picos.

Eso depende de lo que necesites. Si necesita un roll-off más agudo y puede lidiar con algunas ondas en la banda de paso, entonces Chebyshev es el ganador.

Si necesita una banda de paso suave y puede lidiar con una caída más lenta, entonces Butterworth es su mejor opción.

Depende de lo que quieras hacer.

Si realmente, realmente, realmente necesita reducir la amplitud de las señales por debajo o por encima de una frecuencia dada, el Chebyshev hace un mejor trabajo al hacerlo, pero a expensas de algunas montañas rusas en la amplitud y las fases.

El Butterworth no es tan bueno en el lanzamiento, pero tiene una caída suave y predecible.

No se puede tener todo, es una compensación, es por eso que EE tiene mucho dinero. Bueno, dólares medianos.

Depende de la aplicación para la que lo desee.