大家都知道,濾波器是我們設計產品中非常常見的器件了,使用相當頻繁。甚至有人說,射頻工程師,只要濾波器用得好就成熟一半了。當然這話確實有點夸張,但是也側面印證了濾波器的使用對射頻工程師的重要性。
平時選濾波器就是根據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,要是產品頻率低到KHZ級的呢?上面這些濾波器還能不能用?
這個難說,用LC結構仿真一個看看其參數怎么樣,假設一個濾波器通帶為20khz-200khz,低端抑制在5KHZ抑制20dB,高端在400KHZ抑制2020dB,看看這個濾波器LC做出來是什么樣子的。
從這個仿真圖可以看出,要用LC結構的話,這個電感的量非常大,達到了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,但這是顯然不現實的,產品的空間,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簡便設計方式。
如果大家熟悉運放的話,應該了解一些。很多運放在數據手冊里面其實已經給出答案,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計出濾波器,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簡便快捷的設計工具,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:
然后點下一步;然后在這里填入我們需要的參數,這里需要說明一點的是有源濾波是可以實現鏈路增益的,如下圖中紅色方框中的選項,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,根據具體情況來選擇即可。
最后呈現出來的就是一個低通濾波器的完整結構了,并且元器件的值也是明確下來。如下圖:原創今日頭條:臥龍會IT技術
是不是感覺非常簡便快捷呢?如果為了保證設計的嚴謹,建議把上面這些參數再帶入ADS等仿真軟件再計算一下,因為這個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算一下,這樣才能保證設計的正確性。
而且用ADS再仿真一下還可以看到各個元器件在濾波器里面起到的作用,為后期調試起到很大的幫助作用。如果那個指標稍微有改變,就很清楚知道是要更換哪個器件了。這里我就簡單地介紹下整個設計有源濾波器的流程,具體還是要動手試試啊。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:產品頻率低到kHZ級,用LC濾波器電感實在太大?教你個方法
文章出處:【微信號:dianyuankaifa,微信公眾號:電源研發精英圈】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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