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切比雪夫型LPF的計算

發布時間:2012/6/16 20:44:55 訪問次數:2253

    第一步:設計計算。
    很多書上都講了濾波器的歸D703100GJ-33化設計方案,網上也有很多不錯的濾波器設計工具可以免費使用。我推薦的這個并非最好的,但用起來相當簡單。
    進入它的“TOOLS”頁,里面的“Low Pass Filter”設計有3種:第一種是最大平坦式的,即濾波器的通帶特l生最為平坦,但衰減特性也較差;第二種是Chebyshev(切比雪夫)型,通帶特性有起伏,但截止特性極佳;第三種是微帶LPF,已超出本文的討論范圍。這里我選擇了截止特性較好的切比雪夫型LPF。
    在圖19所示網頁的輸入框中分別添入:門(階數)、fc(截止頻率)、Zo(阻抗)、rip ple(起伏幅度,可不添,默認值為O.01dB),然后按“Calculate(計算)”,計算結果會出現在下面的兩組數據欄中。至于選擇Typel還是Type2,可以根據自己的實際情況而定,一般我更喜歡電感用得少些的Typel型。
    第二步:仿真分析。
    第一步設計得出的LC元件值,基本上部是非標準數值,用仿真軟件對實際采用的元件值進行分析比較是非常必要的。在仿真的同時,也可以精確地看到給定的濾波器參數在某些關鍵頻率點上的衰減量,做到心中有數。運用得當的話,還可以在已有的設計中自行增加某些“極點”  (如橢圓函數濾波器中的極大衰減點),以達至0定點濾除某個特定干擾頻率的效果。射頻仿真軟件高檔的有ADS2010等,但我這里向大家推薦一個簡單易用的無源網絡仿真分析軟件RFSim99,這個軟件可以在網上有限免費下載,它的使用界面如圖20所示。
    圖20中顯示的就是一個按前述方法設計的五階LPF,然后我又增加了2個5.6pF的電容,使得其在22MHz的位置出現一個我需要的極大衰減點。
    第三步:實測分析。
    設計、仿真之后,我們就可以放心地把這個濾波器真正制作出來了。但在實際的高頻電路中,電感含有分布電容,電容和電阻含有引線電感,頻率越高,這些不可控而且多余的成分就越大。仿真得再好也需要實測,我們當然可以用信號源逐個對頻點進行測量,但一臺掃頻儀(或者頻譜分析儀加跟蹤源)才是測試濾波器的真正利器。

                       

    第一步:設計計算。
    很多書上都講了濾波器的歸D703100GJ-33化設計方案,網上也有很多不錯的濾波器設計工具可以免費使用。我推薦的這個并非最好的,但用起來相當簡單。
    進入它的“TOOLS”頁,里面的“Low Pass Filter”設計有3種:第一種是最大平坦式的,即濾波器的通帶特l生最為平坦,但衰減特性也較差;第二種是Chebyshev(切比雪夫)型,通帶特性有起伏,但截止特性極佳;第三種是微帶LPF,已超出本文的討論范圍。這里我選擇了截止特性較好的切比雪夫型LPF。
    在圖19所示網頁的輸入框中分別添入:門(階數)、fc(截止頻率)、Zo(阻抗)、rip ple(起伏幅度,可不添,默認值為O.01dB),然后按“Calculate(計算)”,計算結果會出現在下面的兩組數據欄中。至于選擇Typel還是Type2,可以根據自己的實際情況而定,一般我更喜歡電感用得少些的Typel型。
    第二步:仿真分析。
    第一步設計得出的LC元件值,基本上部是非標準數值,用仿真軟件對實際采用的元件值進行分析比較是非常必要的。在仿真的同時,也可以精確地看到給定的濾波器參數在某些關鍵頻率點上的衰減量,做到心中有數。運用得當的話,還可以在已有的設計中自行增加某些“極點”  (如橢圓函數濾波器中的極大衰減點),以達至0定點濾除某個特定干擾頻率的效果。射頻仿真軟件高檔的有ADS2010等,但我這里向大家推薦一個簡單易用的無源網絡仿真分析軟件RFSim99,這個軟件可以在網上有限免費下載,它的使用界面如圖20所示。
    圖20中顯示的就是一個按前述方法設計的五階LPF,然后我又增加了2個5.6pF的電容,使得其在22MHz的位置出現一個我需要的極大衰減點。
    第三步:實測分析。
    設計、仿真之后,我們就可以放心地把這個濾波器真正制作出來了。但在實際的高頻電路中,電感含有分布電容,電容和電阻含有引線電感,頻率越高,這些不可控而且多余的成分就越大。仿真得再好也需要實測,我們當然可以用信號源逐個對頻點進行測量,但一臺掃頻儀(或者頻譜分析儀加跟蹤源)才是測試濾波器的真正利器。

                       

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