[经验]

模拟滤波器向导设计工具为滤波器选择正确的放大器

2018-10-26 11:25:35

3320 ADI 滤波器放大器

Kushwanthi Padmanabhuni
器件选择对威廉希尔官方网站设计来说至关重要。在最终开始生产前，通过仿真和原型制作验证器件选择是否正确极为重要。您对在设计中选择了合适的元件有多大自信呢？如果在仿真前有个工具能精调您的选择会怎么样？
模拟滤波器向导就是这样一种用于现实运算放大器的实用设计工具。这款工具让您不必再苦寻滤波器建议，助您设计出具备所需特性的低通、高通或带通滤波器，且准备时间更短（图1）。此外，它提供了对滤波器的理论预期和实际性能的严谨分析。


图1. 滤波器类型。那么，它的工作原理是什么呢？这些建议只是基于通带和阻带定义吗？不，远不止于此。它涵盖了从定义特性到滤波器响应特性的整个过程，如图2所示。您可以通过这个选项选择滤波器响应的类型（如巴特沃兹、贝塞尔、切比雪夫等），定义从通带到阻带的转换。您还可以在较少级威廉希尔官方网站拓扑或快速建立威廉希尔官方网站拓扑间做选择。


图2. 在幅度视图定义特性。通过各种可用视图（例如幅度、相位、阶跃响应、功率和噪声），模拟滤波器向导工具让您可以检查特征参数更改时的性能变化。如图2和图3所示，幅度和相位视图可以帮助您了解信号的相位和幅度影响。


图3. 相位视图。级视图显示了运算放大器滤波器各级特征参数及其特性（图4）。这个视图便于分级了解滤波器。


图4. 滤波器级视图。过冲和振铃定义波形的失真，这可通过从阶跃响应视图（图5）获得的滤波器阶跃响应进行分析。


图5. 滤波器的阶跃响应。理论特性确定后，下一步就是威廉希尔官方网站设计，如图6所示。这时，模拟滤波器向导工具根据指定的优化类型（如功率、噪声或电压范围）给出建议。您可以选择使用建议器件或自己选择。


图6. 元件选择。虽然模拟滤波器向导工具按所需特性选择了最合适的器件，但是找到并使用和建议完全一致的器件可能很难或不切实际。因此，您可以通过元件容差功能灵活选择电阻和电容容差（图7）。同时，您还可以查看调整容差对滤波器性能的影响。


图7. 定义元件容差。图8显示了使用正确放大器的最终威廉希尔官方网站设计，以便您进行威廉希尔官方网站仿真或原型制作。


图8. 最终威廉希尔官方网站。模拟滤波器向导工具非常实用，可以让您在每个步骤（从定义滤波器特性到定义公差）检查滤波器的性能优化。这些功能有助于在流程的每一步精调您的设计。同时它们也提供了更高的灵活性，通过更少的迭代次数获得最佳设计，从而节省宝贵的精力。
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作者介绍
Kushwanthi Padmanabhuni [kushwanthi.padmanabhuni@analog.com]是欧洲中央应用中心的应用工程师，为精密测量和仪器仪表提供支持。她于2015年8月作为应届培训生加入ADI公司，工作地点在慕尼黑。她拥有机械电子硕士学位和电子与通信工程学士学位。