大家都知道,濾波器是我們設(shè)計(jì)產(chǎn)品中非常常見的器件了,使用相當(dāng)頻繁。甚至有人說,射頻工程師,只要濾波器用得好就成熟一半了。當(dāng)然這話確實(shí)有點(diǎn)夸張,但是也側(cè)面印證了濾波器的使用對射頻工程師的重要性。
平時(shí)選濾波器就是根據(jù)頻率或者使用場景來選,頻率高的就用腔體濾波器,頻率低店就用LC濾波器或者聲表濾波器都行,但這些最低也就是MHZ級的了,要是產(chǎn)品頻率低到KHZ級的呢?上面這些濾波器還能不能用?
這個(gè)難說,用LC結(jié)構(gòu)仿真一個(gè)看看其參數(shù)怎么樣,假設(shè)一個(gè)濾波器通帶為20khz-200khz,低端抑制在5KHZ抑制20dB,高端在400KHZ抑制2020dB,看看這個(gè)濾波器LC做出來是什么樣子的。

從這個(gè)仿真圖可以看出,要用LC結(jié)構(gòu)的話,這個(gè)電感的量非常大,達(dá)到了500uH,這么大的電感量如果是用線圈來繞的話,需要繞很大一坨才夠,但這是顯然不現(xiàn)實(shí)的,產(chǎn)品的空間,布局根本不允許。這種情況下我們只能采取有源濾波來處理KHZ級的低頻信號了。有源濾波器可能平時(shí)接觸比較少,今天我就來給大家介紹一下有源濾波器的一個(gè)簡便設(shè)計(jì)方式。

如果大家熟悉運(yùn)放的話,應(yīng)該了解一些。很多運(yùn)放在數(shù)據(jù)手冊里面其實(shí)已經(jīng)給出答案,就是作為濾波器使用的參考電路。如下圖:

如上圖便是官方給出的參考電路了,按照官方的參考電路也可以設(shè)計(jì)出濾波器,但是取值就麻煩了,這里并沒有條推薦。所以這里就給大家介紹一個(gè)簡便快捷的設(shè)計(jì)工具,可以大大提高我們的工作效率。
一塊國外的軟件Filter Pro。打開之后,選擇我們需要的濾波器模型,按照上面的案例,我們這里選擇帶通濾波器,如下圖:

然后點(diǎn)下一步;然后在這里填入我們需要的參數(shù),這里需要說明一點(diǎn)的是有源濾波是可以實(shí)現(xiàn)鏈路增益的,如下圖中紅色方框中的選項(xiàng),只需要填入我們需要的功率增益或者電壓增益即可。然后就是一路下一步即可。在濾波器形式這里說一下,有巴特沃斯或者切比雪夫等,根據(jù)具體情況來選擇即可。

最后呈現(xiàn)出來的就是一個(gè)低通濾波器的完整結(jié)構(gòu)了,并且元器件的值也是明確下來。如下圖:原創(chuàng)今日頭條:臥龍會IT技術(shù)

是不是感覺非常簡便快捷呢?如果為了保證設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn),建議把上面這些參數(shù)再帶入ADS等仿真軟件再計(jì)算一下,因?yàn)檫@個(gè)軟件算出來的元器件值都是很精確的,但有些值可能根本就買不到,所以要換成能買的器件值在仿真計(jì)算一下,這樣才能保證設(shè)計(jì)的正確性。
而且用ADS再仿真一下還可以看到各個(gè)元器件在濾波器里面起到的作用,為后期調(diào)試起到很大的幫助作用。如果那個(gè)指標(biāo)稍微有改變,就很清楚知道是要更換哪個(gè)器件了。這里我就簡單地介紹下整個(gè)設(shè)計(jì)有源濾波器的流程,具體還是要動手試試啊。
審核編輯:湯梓紅
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原文標(biāo)題:產(chǎn)品頻率低到kHZ級,用LC濾波器電感實(shí)在太大?教你個(gè)方法
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