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如何解決為濾波器選擇正確的放大器的困擾?

發(fā)布時(shí)間:2018-01-29 來(lái)源:Kushwanthi Padmanabhuni 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】您對(duì)在設(shè)計(jì)中選擇了合適的元件有多大自信呢?如果在仿真前有個(gè)工具能精調(diào)您的選擇會(huì)怎么樣?模擬濾波器向?qū)Ь褪沁@樣一種用于現(xiàn)實(shí)運(yùn)算放大器的實(shí)用設(shè)計(jì)工具。

器件選擇對(duì)電路設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。在最終開(kāi)始生產(chǎn)前,通過(guò)仿真和原型制作驗(yàn)證器件選擇是否正確極為重要。
 
您對(duì)在設(shè)計(jì)中選擇了合適的元件有多大自信呢?如果在仿真前有個(gè)工具能精調(diào)您的選擇會(huì)怎么樣?
 
模擬濾波器向?qū)Ь褪沁@樣一種用于現(xiàn)實(shí)運(yùn)算放大器的實(shí)用設(shè)計(jì)工具。這款工具讓您不必再苦尋濾波器建議,助您設(shè)計(jì)出具備所需特性的低通、高通或帶通濾波器,且準(zhǔn)備時(shí)間更短(圖1)。
 

圖1. 濾波器類型。
 
此外,它提供了對(duì)濾波器的理論預(yù)期和實(shí)際性能的嚴(yán)謹(jǐn)分析。
 
那么,它的工作原理是什么呢?這些建議只是基于通帶和阻帶定義嗎?不,遠(yuǎn)不止于此。它涵蓋了從定義特性到濾波器響應(yīng)特性的整個(gè)過(guò)程,如圖2所示。您可以通過(guò)這個(gè)選項(xiàng)選擇濾波器響應(yīng)的類型(如巴特沃茲、貝塞爾、切比雪夫等),定義從通帶到阻帶的轉(zhuǎn)換。您還可以在較少級(jí)電路拓?fù)浠蚩焖俳㈦娐吠負(fù)溟g做選擇。
 

圖2. 在幅度視圖定義特性。
 
通過(guò)各種可用視圖(例如幅度、相位、階躍響應(yīng)、功率和噪聲),模擬濾波器向?qū)Чぞ咦屇梢詸z查特征參數(shù)更改時(shí)的性能變化。如圖2和圖3所示,幅度和相位視圖可以幫助您了解信號(hào)的相位和幅度影響。
 

圖3. 相位視圖
 
級(jí)視圖顯示了運(yùn)算放大器濾波器各級(jí)特征參數(shù)及其特性(圖4)。這個(gè)視圖便于分級(jí)了解濾波器。
 

圖4. 濾波器級(jí)視圖。
 
過(guò)沖和振鈴定義波形的失真,這可通過(guò)從階躍響應(yīng)視圖(圖5)獲得的濾波器階躍響應(yīng)進(jìn)行分析。
 

圖5. 濾波器的階躍響應(yīng)。
 
理論特性確定后,下一步就是電路設(shè)計(jì),如圖6所示。這時(shí),模擬濾波器向?qū)Чぞ吒鶕?jù)指定的優(yōu)化類型(如功率、噪聲或電壓范圍)給出建議。您可以選擇使用建議器件或自己選擇。
 

圖6. 元件選擇。
 
雖然模擬濾波器向?qū)Чぞ甙此杼匦赃x擇了最合適的器件,但是找到并使用和建議完全一致的器件可能很難或不切實(shí)際。因此,您可以通過(guò)元件容差功能靈活選擇電阻和電容容差(圖7)。同時(shí),您還可以查看調(diào)整容差對(duì)濾波器性能的影響。
 

圖7. 定義元件容差。
 
圖8顯示了使用正確放大器的最終電路設(shè)計(jì),以便您進(jìn)行電路仿真或原型制作。
 

圖8. 最終電路。
 
模擬濾波器向?qū)Чぞ叻浅?shí)用,可以讓您在每個(gè)步驟(從定義濾波器特性到定義公差)檢查濾波器的性能優(yōu)化。這些功能有助于在流程的每一步精調(diào)您的設(shè)計(jì)。同時(shí)它們也提供了更高的靈活性,通過(guò)更少的迭代次數(shù)獲得最佳設(shè)計(jì),從而節(jié)省寶貴的精力。







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