电子发烧友网 > 测量仪表 > 通用测试仪器 > 正文

尝试设计有源滤波器

2018年02月11日 13:33 次阅读

如果您需要设计有源滤波器,可能要面临巨大挑战,尤其是在手动完成滤波器计算时。需要考虑的变量非常多。

看看图 1,您需要解决这些、甚至更多问题。这可能看起来很不可思议,甚至有点自讨苦吃,但事实上我已经完成了这些类型的计算,而且每种滤波器都会很轻易消耗掉我数小时的时间。

一个比较好的方法是使用网站上提供的众多软件程序之一。这确实是个更为有效的方法,但在开始之前,您需要考虑一下您想用滤波器程序做什么。

我的观点是根据个人经验以及对客户需求的了解,确定工具应包含的内容。我们利用这一信息定义 TI最新 WEBENCH 滤波器设计工具(所提供最稳健滤波器设计工具之一)的适用范围。

以下是一些我们确认的重要需求:

●最少要有低通、高通、带通和带阻(陷波)滤波器。

●能控制频率响应以及极数。

●各类近似滤波器,例如 Bessel、Butterworth、Chebyshev、线性相位和/或 TransiTIonal Gaussian 滤波器。

●不同近似类型间的图形对比。

●提供实际建议电阻器及电容器值的完整电路图。

●各种电路拓扑,例如 Sallen-Key 和多种反馈设计。

●针对设计方案确定的适当实际组件。

●最终滤波器电路的 SPICE 仿真模型。

因而让我们来看看 WEBENCH 滤波器设计工具如何满足这些需求。

这是您使用该工具的登陆视图。

您将在页面的左侧看到工具的入门指导。如果您想直接启动工具,可继续选择滤波器类型(低通、高通、带通或带阻)并点击“开始设计”。

滤波器设计工具要求页面

软件将转入 WEBENCH 滤波器设计工具程序的“滤波器设计工具要求”页面。在这里,您可选择具体的滤波器特性(图 3)。

需要时,您可在该页改变滤波器类型(低通、高通、带通或带阻 {3.A})。

请注意屏幕右侧滤波器幅度与频率图形表示的对比 (3.B)。看看该视图左下侧,衰减部分允许您在带阻部分的转角频率之后编程转角频率与衰减速度 (3.C)。

另外,还可通过选择“选择滤波器响应”按钮来选择滤波器阶数 (3.D)。

填完所有条目后,您可点击“启动滤波器设计”按钮。

滤波器设计工具观察器页面

完成这些选择后,工具会转入滤波器设计工具观察器页面(图 4)。该页包含六个面板:优化器、改变输入、调整结果、高级制图、解决方案与图表。所有这些面板都可提供有用的选项,但我们主要介绍图 4 中标出的三个部分。

在滤波器响应解决方案部分,您会看到几个近似滤波器类型(Butterworth、Bessel和Chebyshev滤波器等)。

在开始选择近似类型时,您可能会对性能图部分感兴趣。可在该区域对滤波器响应解决方案部分的滤波器进行增益、相位、群延迟以及建立时间方面的对比。此外,您还可在修改输入面板中重新编写条目。

准备工作完成后,点击解决方案面板中的“选择”按钮来选择近似类型。

滤波器设计工具设计摘要页面

现在是了解滤波器具体内容的时候了。在程序的设计摘要页面中,您会立即看到已完成的滤波器电路(图 5.A)。

在这里,您可保持 Sallen-Key 电路拓扑或在滤波器拓扑选择区域 (5.B) 中将其变为多反馈拓扑。您还可在该区域中选择电阻器和/或电容器的精确参数。点击“更新”按钮保存更改。

这时可以结束了吗?如果您选择结束,这就好了。您会在该视图底部看到完整的材料清单 (BOM) (5.C)。该材料清单包括您电路中的所有组件以及制造商、部件号、价格和可选择的替代部件。如果选择,您可改变电路中的任何或全部组件。

如果您希望看到滤波器的仿真结果,只需点击该页顶部的仿真图标 ( )。

滤波器设计工具的仿真页面

点击图标后,会出现滤波器设计工具设计摘要页面。共有三种仿真算法可供选择,然而闭环频率曲线会立即出现(图 6)。

闭环滤波器幅度与相位曲线所出现的频率范围是转角频率 30 个频率的上下浮动范围(针对低通滤波器)。另外两种仿真算法提供一个滤波器正弦波输入信号和一个脉冲信号。在所有这三个使用实例中,您都可修改输入信号频率、幅度以及其它定时问题。

技术专区

关注电子发烧友微信

有趣有料的资讯及技术干货

下载发烧友APP

打造属于您的人脉电子圈

关注发烧友课堂

锁定最新课程活动及技术直播
收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

增益带宽积会影响电路性能,多少工程师还不知道

运算放大器的增益带宽积(GBW)会怎样影响你的电路并不总是显而易见。宏模型有固定的增益带宽积。虽然你...

发表于 2018-03-23 08:48 903次阅读
增益带宽积会影响电路性能,多少工程师还不知道

滤波器的原理种类以及计算方式

滤波器的滤波电路、原理种类以及计算方式

发表于 2018-03-12 17:16 654次阅读
滤波器的原理种类以及计算方式

锁相环模块电源管理要求及应用设计

器件"增益"定义为KVCO,通常以MHz/V表示。电压控制可变电容二极管(变容二极管)常用于调节VC...

发表于 2018-03-02 14:37 1589次阅读
锁相环模块电源管理要求及应用设计

有源电力滤波器的设置原则

有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的电子装置。它能对大小和频率都变化的谐波及无功进行补偿...

发表于 2018-02-07 18:03 136次阅读
有源电力滤波器的设置原则

利用Hspice对有源滤波电路进行FFT仿真,请指点一下是不是仿真电路设计错了,或者是输入语句出了问题?

发表于 2018-01-20 17:34 913次阅读
利用Hspice对有源滤波电路进行FFT仿真,请指点一下是不是仿真电路设计错了,或者是输入语句出了问题?

滤波器发展与分类详解以及应用比例

1917年,美国和德国科学家分别发明了LC滤波器,次年导致了美国第一个多路复用系统的出现。20世纪5...

发表于 2018-01-05 15:00 1205次阅读
滤波器发展与分类详解以及应用比例

三电平apf有源滤波器的设计研究

三电平拓扑结构相对于两电平在性能上有很多优势,但是也存在中点电位不平衡这一固有问题。 基于简化的三电...

发表于 2017-11-22 16:47 326次阅读
三电平apf有源滤波器的设计研究

RC有源滤波器的设计

由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器,其功能是让一定频率范围内的信号通过,抑制或急剧...

发表于 2017-11-22 16:17 727次阅读
RC有源滤波器的设计

有源电力滤波器的实用意义及作用

有源电力滤波器(APF:Active power filter)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新...

发表于 2017-11-08 11:16 213次阅读
有源电力滤波器的实用意义及作用

有源滤波器实验报告

实验目的和要求:1.掌握有源滤波器的分析和设计方法。2.学习有源滤波器的调试、幅频特性的测量方法。3...

发表于 2017-10-25 15:15 1804次阅读
有源滤波器实验报告

有源滤波器工作原理

有源滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化...

发表于 2017-10-25 14:17 236次阅读
有源滤波器工作原理

有源滤波器是干什么的?

有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功...

发表于 2017-10-25 11:25 447次阅读
有源滤波器是干什么的?

有源滤波器价格多少?详细TJNY1000系列价目...

有源滤波器之所以称为有源,顾名思义该装置需要提供电源(用以补偿主电路的谐波),其应用可克服LC滤波器...

发表于 2017-10-25 11:02 451次阅读
有源滤波器价格多少?详细TJNY1000系列价目...

有源滤波器和无源滤波器的区别

有源电力滤波器(APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对大小和频率都变化...

发表于 2017-10-25 10:22 204次阅读
有源滤波器和无源滤波器的区别

有源滤波器厂家排名

有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功...

发表于 2017-10-25 08:34 570次阅读
有源滤波器厂家排名

有源和无源滤波器的区别_有源无源滤波器优缺点

有源滤波(APF)与无源滤波(FC)在滤波原理上是不同的,无源滤波器由LC等被动元件组成,将其设计为...

发表于 2017-07-25 12:09 2612次阅读
有源和无源滤波器的区别_有源无源滤波器优缺点

超简单的一阶低通有源滤波器

一阶有源滤波器的电路如图所示:其幅频特性见图,图中虚线为理想的情况,实线为实际的情况;一阶有源滤波器...

发表于 2017-07-24 12:56 2358次阅读
超简单的一阶低通有源滤波器

RC滤波器与LC滤波器详解(RC滤波器与LC滤波...

LC滤波器应用的频率范围为1kHz~1.5GHz.由于受限于其中电感的Q值,频率响应的截至区不够陡峭...

发表于 2017-05-04 14:27 1651次阅读
RC滤波器与LC滤波器详解(RC滤波器与LC滤波...

无源滤波器和有源滤波器详解:无源滤波器和有源滤波...

有源滤波器之所以称为有源,顾名思义该装置需要提供电源(用以补偿主电路的谐波),其应用可克服LC滤波器...

发表于 2017-05-04 09:28 867次阅读
无源滤波器和有源滤波器详解:无源滤波器和有源滤波...

RF至13GHz超快速建立PLL

在PLL和VCO频率合成系统中,获得低于5 µs的频率和相位建立时间需极宽的环路带宽。环路带宽(LB...

发表于 2016-07-20 16:15 1043次阅读
RF至13GHz超快速建立PLL

有源滤波器和无源滤波器的优缺点讲解

发表于 2016-04-25 21:33 1212次阅读
有源滤波器和无源滤波器的优缺点讲解

滤波器电路设计与方案详解—电路图天天读(274)

有源电力滤波器作为一种用于动态抑制谐波的电力电子装置,其能够同时补偿多次谐波电流,能实时控制、自动跟...

发表于 2015-11-03 13:49 3725次阅读
滤波器电路设计与方案详解—电路图天天读(274)

求一个有源滤波器的仿真,求大神帮助!

发表于 2015-05-28 11:57 788次阅读
求一个有源滤波器的仿真,求大神帮助!

有源滤波装置 恒电电气 a-apf/4L-150A

发表于 2015-01-20 11:52 1507次阅读
有源滤波装置 恒电电气 a-apf/4L-150A

a-apf/4L-100A 有源滤波器柜 恒电电气专业生产

发表于 2015-01-20 11:33 4480次阅读
a-apf/4L-100A 有源滤波器柜 恒电电气专业生产

电源的电磁干扰技术设计要点

开关电源工作在高频开关状态,内部会产生很高的电流、电压变化率,导致开关电源产生较强的电磁干扰。电磁干...

发表于 2014-03-13 14:20 781次阅读
电源的电磁干扰技术设计要点

直流侧电力有源滤波器滤除谐波干扰的原理及方案

1 引言 随着电力电子装置的迅速发展,产生了两方面的问题:一是电力电子变流电路产生的谐波干扰已成为电...

发表于 2012-06-01 11:07 559次阅读
直流侧电力有源滤波器滤除谐波干扰的原理及方案

基于DSP处理器的有源滤波器控制器的设计

电力系统中谐波次数和大小随系统负荷状况而变化,采用传统的LC静态滤波器无法满足要求,而采用电力有源滤...

发表于 2012-05-24 11:34 630次阅读
基于DSP处理器的有源滤波器控制器的设计

无源接口滤波与线性有源滤波器设计的综合应用设计

几乎每个电子系统都有 滤波器 ,无论是无源的,有源的还是数字的。工程师通常开始在心里就决定了滤波器的...

发表于 2011-09-05 13:57 654次阅读
无源接口滤波与线性有源滤波器设计的综合应用设计

有源滤波器与开关电容滤波器的性能比较

对模拟信号进行滤波,其基本原理就是利用电路的频率特性实现对信号中频率成分的选择,其中使用比较多的是由...

发表于 2011-08-11 10:55 1623次阅读
有源滤波器与开关电容滤波器的性能比较

有源滤波器中的相位关系考察

在使用滤波器的应用中,通常人们对幅值响应的兴趣要比对相位响应的兴趣更浓厚。但是,在某些应用中,滤波器...

发表于 2011-06-03 11:32 5142次阅读
有源滤波器中的相位关系考察

多级低通有源滤波器的设计考虑因素

  概要   常见的多级低通有源滤波器的增益排序方法是把大部分乃至全部增益放在第一级。如果只考虑

发表于 2010-10-27 11:03 1358次阅读
多级低通有源滤波器的设计考虑因素

有源电力滤波器工作示意图

发表于 2010-08-20 17:24 639次阅读
有源电力滤波器工作示意图

通用有源滤波器电路

如图所示:其中心频率为f0=3.4KHZ,陷波频率fc=9.5KHZ,品质因素Q=3。4,对于高频滤...

发表于 2010-07-25 21:58 1401次阅读
通用有源滤波器电路

二阶有源滤波器的传输函数

二阶有源滤波器的传输函数 在有源滤波器的设计中,高阶滤波器的传输函数都可以分解成一阶和多个二阶传输...

发表于 2010-05-23 10:31 6637次阅读
二阶有源滤波器的传输函数

电网有源滤波器结构及其应用

电网有源滤波器结构及其应用 在非线性负载的交流电网中,有源滤波已成为抑制谐波和无功功率补偿的一项成...

发表于 2010-05-19 22:58 456次阅读
电网有源滤波器结构及其应用