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切比雪夫型LPF的计算

发布时间:2012/6/16 20:44:55 访问次数:2292

    第一步:设计计算。
    很多书上都讲了滤波器的归D703100GJ-33化设计方案,网上也有很多不错的滤波器设计工具可以免费使用。我推荐的这个并非最好的,但用起来相当简单。
    进入它的“TOOLS”页,里面的“Low Pass Filter”设计有3种:第一种是最大平坦式的,即滤波器的通带特l生最为平坦,但衰减特性也较差;第二种是Chebyshev(切比雪夫)型,通带特性有起伏,但截止特性极佳;第三种是微带LPF,已超出本文的讨论范围。这里我选择了截止特性较好的切比雪夫型LPF。
    在图19所示网页的输入框中分别添入:门(阶数)、fc(截止频率)、Zo(阻抗)、rip ple(起伏幅度,可不添,默认值为O.01dB),然后按“Calculate(计算)”,计算结果会出现在下面的两组数据栏中。至于选择Typel还是Type2,可以根据自己的实际情况而定,一般我更喜欢电感用得少些的Typel型。
    第二步:仿真分析。
    第一步设计得出的LC元件值,基本上部是非标准数值,用仿真软件对实际采用的元件值进行分析比较是非常必要的。在仿真的同时,也可以精确地看到给定的滤波器参数在某些关键频率点上的衰减量,做到心中有数。运用得当的话,还可以在已有的设计中自行增加某些“极点”  (如椭圆函数滤波器中的极大衰减点),以达至0定点滤除某个特定干扰频率的效果。射频仿真软件高档的有ADS2010等,但我这里向大家推荐一个简单易用的无源网络仿真分析软件RFSim99,这个软件可以在网上有限免费下载,它的使用界面如图20所示。
    图20中显示的就是一个按前述方法设计的五阶LPF,然后我又增加了2个5.6pF的电容,使得其在22MHz的位置出现一个我需要的极大衰减点。
    第三步:实测分析。
    设计、仿真之后,我们就可以放心地把这个滤波器真正制作出来了。但在实际的高频电路中,电感含有分布电容,电容和电阻含有引线电感,频率越高,这些不可控而且多余的成分就越大。仿真得再好也需要实测,我们当然可以用信号源逐个对频点进行测量,但一台扫频仪(或者频谱分析仪加跟踪源)才是测试滤波器的真正利器。

                       

    第一步:设计计算。
    很多书上都讲了滤波器的归D703100GJ-33化设计方案,网上也有很多不错的滤波器设计工具可以免费使用。我推荐的这个并非最好的,但用起来相当简单。
    进入它的“TOOLS”页,里面的“Low Pass Filter”设计有3种:第一种是最大平坦式的,即滤波器的通带特l生最为平坦,但衰减特性也较差;第二种是Chebyshev(切比雪夫)型,通带特性有起伏,但截止特性极佳;第三种是微带LPF,已超出本文的讨论范围。这里我选择了截止特性较好的切比雪夫型LPF。
    在图19所示网页的输入框中分别添入:门(阶数)、fc(截止频率)、Zo(阻抗)、rip ple(起伏幅度,可不添,默认值为O.01dB),然后按“Calculate(计算)”,计算结果会出现在下面的两组数据栏中。至于选择Typel还是Type2,可以根据自己的实际情况而定,一般我更喜欢电感用得少些的Typel型。
    第二步:仿真分析。
    第一步设计得出的LC元件值,基本上部是非标准数值,用仿真软件对实际采用的元件值进行分析比较是非常必要的。在仿真的同时,也可以精确地看到给定的滤波器参数在某些关键频率点上的衰减量,做到心中有数。运用得当的话,还可以在已有的设计中自行增加某些“极点”  (如椭圆函数滤波器中的极大衰减点),以达至0定点滤除某个特定干扰频率的效果。射频仿真软件高档的有ADS2010等,但我这里向大家推荐一个简单易用的无源网络仿真分析软件RFSim99,这个软件可以在网上有限免费下载,它的使用界面如图20所示。
    图20中显示的就是一个按前述方法设计的五阶LPF,然后我又增加了2个5.6pF的电容,使得其在22MHz的位置出现一个我需要的极大衰减点。
    第三步:实测分析。
    设计、仿真之后,我们就可以放心地把这个滤波器真正制作出来了。但在实际的高频电路中,电感含有分布电容,电容和电阻含有引线电感,频率越高,这些不可控而且多余的成分就越大。仿真得再好也需要实测,我们当然可以用信号源逐个对频点进行测量,但一台扫频仪(或者频谱分析仪加跟踪源)才是测试滤波器的真正利器。

                       

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