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切比雪夫型LPF的計(jì)算

發(fā)布時(shí)間:2012/6/16 20:44:55 訪問次數(shù):2302

    第一步:設(shè)計(jì)計(jì)算。
    很多書上都講了濾波器的歸D703100GJ-33化設(shè)計(jì)方案,網(wǎng)上也有很多不錯(cuò)的濾波器設(shè)計(jì)工具可以免費(fèi)使用。我推薦的這個(gè)并非最好的,但用起來相當(dāng)簡(jiǎn)單。
    進(jìn)入它的“TOOLS”頁(yè),里面的“Low Pass Filter”設(shè)計(jì)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(wǎng)頁(yè)的輸入框中分別添入:門(階數(shù))、fc(截止頻率)、Zo(阻抗)、rip ple(起伏幅度,可不添,默認(rèn)值為O.01dB),然后按“Calculate(計(jì)算)”,計(jì)算結(jié)果會(huì)出現(xiàn)在下面的兩組數(shù)據(jù)欄中。至于選擇Typel還是Type2,可以根據(jù)自己的實(shí)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(shè)計(jì)得出的LC元件值,基本上部是非標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值,用仿真軟件對(duì)實(shí)際采用的元件值進(jìn)行分析比較是非常必要的。在仿真的同時(shí),也可以精確地看到給定的濾波器參數(shù)在某些關(guān)鍵頻率點(diǎn)上的衰減量,做到心中有數(shù)。運(yùn)用得當(dāng)?shù)脑,還可以在已有的設(shè)計(jì)中自行增加某些“極點(diǎn)”  (如橢圓函數(shù)濾波器中的極大衰減點(diǎn)),以達(dá)至0定點(diǎn)濾除某個(gè)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(gè)簡(jiǎn)單易用的無源網(wǎng)絡(luò)仿真分析軟件RFSim99,這個(gè)軟件可以在網(wǎng)上有限免費(fèi)下載,它的使用界面如圖20所示。
    圖20中顯示的就是一個(gè)按前述方法設(shè)計(jì)的五階LPF,然后我又增加了2個(gè)5.6pF的電容,使得其在22MHz的位置出現(xiàn)一個(gè)我需要的極大衰減點(diǎn)。
    第三步:實(shí)測(cè)分析。
    設(shè)計(jì)、仿真之后,我們就可以放心地把這個(gè)濾波器真正制作出來了。但在實(shí)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(shí)測(cè),我們當(dāng)然可以用信號(hào)源逐個(gè)對(duì)頻點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,但一臺(tái)掃頻儀(或者頻譜分析儀加跟蹤源)才是測(cè)試濾波器的真正利器。

                       

    第一步:設(shè)計(jì)計(jì)算。
    很多書上都講了濾波器的歸D703100GJ-33化設(shè)計(jì)方案,網(wǎng)上也有很多不錯(cuò)的濾波器設(shè)計(jì)工具可以免費(fèi)使用。我推薦的這個(gè)并非最好的,但用起來相當(dāng)簡(jiǎn)單。
    進(jìn)入它的“TOOLS”頁(yè),里面的“Low Pass Filter”設(shè)計(jì)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(wǎng)頁(yè)的輸入框中分別添入:門(階數(shù))、fc(截止頻率)、Zo(阻抗)、rip ple(起伏幅度,可不添,默認(rèn)值為O.01dB),然后按“Calculate(計(jì)算)”,計(jì)算結(jié)果會(huì)出現(xiàn)在下面的兩組數(shù)據(jù)欄中。至于選擇Typel還是Type2,可以根據(jù)自己的實(shí)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(shè)計(jì)得出的LC元件值,基本上部是非標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值,用仿真軟件對(duì)實(shí)際采用的元件值進(jìn)行分析比較是非常必要的。在仿真的同時(shí),也可以精確地看到給定的濾波器參數(shù)在某些關(guān)鍵頻率點(diǎn)上的衰減量,做到心中有數(shù)。運(yùn)用得當(dāng)?shù)脑,還可以在已有的設(shè)計(jì)中自行增加某些“極點(diǎn)”  (如橢圓函數(shù)濾波器中的極大衰減點(diǎn)),以達(dá)至0定點(diǎn)濾除某個(gè)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(gè)簡(jiǎn)單易用的無源網(wǎng)絡(luò)仿真分析軟件RFSim99,這個(gè)軟件可以在網(wǎng)上有限免費(fèi)下載,它的使用界面如圖20所示。
    圖20中顯示的就是一個(gè)按前述方法設(shè)計(jì)的五階LPF,然后我又增加了2個(gè)5.6pF的電容,使得其在22MHz的位置出現(xiàn)一個(gè)我需要的極大衰減點(diǎn)。
    第三步:實(shí)測(cè)分析。
    設(shè)計(jì)、仿真之后,我們就可以放心地把這個(gè)濾波器真正制作出來了。但在實(shí)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(shí)測(cè),我們當(dāng)然可以用信號(hào)源逐個(gè)對(duì)頻點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,但一臺(tái)掃頻儀(或者頻譜分析儀加跟蹤源)才是測(cè)試濾波器的真正利器。

                       

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6-16切比雪夫型LPF的計(jì)算

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