一般的
帶通濾波器設(shè)計方法中涉及了很多復(fù)雜的理論分析和計算。針對上述問題,我們國創(chuàng)介紹一種使用EDA軟件進(jìn)行帶通濾波器的設(shè)計方案,詳細(xì)講解了使用FilterPro軟件進(jìn)行有源帶通濾波器電路的設(shè)計步驟,然后給出了在Proteus中對所設(shè)計的濾波器進(jìn)行仿真分析和測試的方法。結(jié)果表明,使用該方法設(shè)計的帶通濾波器具有性能穩(wěn)定。設(shè)計難度小等優(yōu)點,也為濾波器的設(shè)計提供了一個新的思路。
帶通濾波器是一種僅允許特定頻率通過,同時對其余頻率的信號進(jìn)行有效抑制的電路。由于它對信號具有選擇性,故而被廣泛地應(yīng)用現(xiàn)在電子設(shè)計中。但是,帶通濾波器的種類繁多,各個類型的設(shè)計差異也很大,這就導(dǎo)致了在傳統(tǒng)濾波器的設(shè)計方法中不可避免地要進(jìn)行大量的理論計算與分析,不但損失了寶貴的時間,同時也提升了電路的設(shè)計門檻。為了解決上述弊端,我們介紹的這種使用FilterPro和Proteus相結(jié)合的有源帶通濾波器的設(shè)計方案,隨著EDA技術(shù)的不斷發(fā)展,這種方法的優(yōu)勢也將越來越明顯。
電路原理圖如上所示。然后可在Proteus中搭建電路進(jìn)行仿真分析,前面已經(jīng)提到,F(xiàn)ilterPro生成的濾波器中的運放使用的理想運放模型,所以仿真時需要先用理想運放進(jìn)行分析,然后再進(jìn)行替換。
設(shè)計中運放選擇TI產(chǎn)品典型的通用雙放LM358,LM358里面包括兩個高增益、獨立的、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運放,適用于電壓范圍很寬的單電源,而且也適用于雙電源工作方式,特點方面具有低輸入偏置電流、低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流,它的共模輸入電壓范圍較寬,差模輸入電壓范圍等于電源電壓范圍,單電源供電電壓3-32V,雙電源供電±1.5-±16V,單位增益帶寬為1MHz,適用于一般的帶通濾波器的設(shè)計,同時具有低功耗的功能,對于設(shè)計階數(shù)相對高一些的帶通濾波器的話,可以選用TI的四運放LM324,其性能與LM358大體相同,應(yīng)用起來節(jié)省空間。對于運放的要求此設(shè)計不是特別高,只要運放的頻率滿足低通的截止頻率即可,如果精確度要求高的話那么首先運放的供電電壓要足夠穩(wěn)定,或者選擇精密運放,如TLC274A,否則通用的即可,例如推薦TI的LM224四運放。
巴特沃斯帶通濾波器幅頻響應(yīng)在通帶中具有最平幅度特性,但是從通帶到阻帶衰減較慢,如果對于過渡帶要求稍高,可以增加階數(shù)來實現(xiàn),否則改選用切比雪夫濾波電路。
以上就是
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