滤波器设计要点
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滤波器设计要点
滤波器设计步骤:
1.
根据设计的要求选择合适的函数类型(常用的有巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔、椭圆)
2. 一般滤波
器使用巴特沃斯滤波器,三角波、方波等对相位要求比较高的时候使用贝塞尔
滤波器,要求截止比较陡峭
的时候使用切比雪夫滤波器或椭圆滤波器。
3. 根据要求来设定截止频率,在规定的截止频率下,设
计之后一定要看响应图,看截止频
率特性等是否符合题目的要求。(需要特别注意的,在有源滤波器中,
贝塞尔滤波器的
截止频率并不是其3DB点)
带通滤波器的中心频率为上下两截止频率的乘积再开方。
4. 确定类型和频率后选择合适的
滤波器器件。分为有源、无源、滤波器专用有源芯片、开
关电容有源滤波器。选择合适的器件设计尤其重
要,尽量选择专用的芯片进行设计,若
要求频率固定则可使用专用的有源滤波器芯片,若频率不固定则使
用开关电容滤波器进
行设计。
5.
可使用滤波器设计软件来设计,有源、无源滤波器使用Filter Solutions;滤波器专用芯
片有专门的设计软件(UAF42MAX275LT1568),其中凌特的芯片有自己的设计软件
F
ilter CAD。
滤波器类型:
函数滤波器类型
巴特沃斯型(wagner)
切比雪夫型(等波纹滤波器)
逆切比雪夫型(巴特沃斯-切比
雪夫滤波器)
椭圆函数型(联立切比雪夫滤
波器)
贝塞尔型(延时最平伏滤波器)
高斯型
相位等波纹型
勒让德型
滤波器特性
通带内响应较为平坦
截止特性特别好;
群延时特性不太好;
通带内有等纹波起伏
阻带内有零点(陷波点),犹豫椭圆型能比它得
到更好的截止特性,因此它不太使用。
通带内有起伏,阻带内有零点,截止特性比其
他滤波器都好,但对器件要求严。
通带内延时特性最平坦,截止特性相当差。
这种含属性的BPF常用于决定频谱分析仪带宽
的滤波器中。
通带内的相位是等波纹变化的。
截止特性比巴特沃斯好,并且可以用小的器件
值来实现
主要的滤波器芯片:
1. UAF42:通用有源滤波器
主要特点:
可设计类型:低通、高通、带通、带阻
函数类型:巴特沃斯、贝塞尔、切比雪夫
频率范围为:0 to 100kHz
设计软件:UAF42专用设计软件
2.
MAX274275:通用有源滤波器
主要特点:
可设计类型:低通、高通、带通、带阻
函数类型:巴特沃斯、贝塞尔、切比雪夫
频率范围为:MAX274:100 to 150kHz;MAX275:100 to
300kHz
设计软件:MAX274275专用设计软件
3.
LTC1562:通用有源滤波器
主要特点:
可设计类型:低通、高通、带通、带阻
函数类型:巴特沃斯、贝塞尔、切比雪夫、椭圆
频率范围为: Four 2nd Order Filter Sections, 10kHz
to 150kHz Center Frequency
设计软件:Filter CAD
备注:简单好用,精度较高
4. LT1568:通用有源滤波器
主要特点:
可设计类型:低通、带通
函数类型:巴特沃斯、贝塞尔、切比雪夫、椭圆
频率范围为:200kHz to
10MHz Center Frequency
设计软件:LT1568专用设计软件
备注:轨对轨输入输出;频率高;频率不够准确,电阻硬应微取大一点。
5.
LTC1068:开关电容滤波器
主要特点:
可设计类型:低通、带通、带通、带阻
函数类型:巴特沃斯、贝塞尔、切比雪夫、椭圆
频率范围为:
低通、高通: LTC1068-200, 0.5Hz to 25kHz;
LTC1068, 1Hz to50kHz;
LTC1068-50, 2Hz to
50kHz; LTC1068-25,4Hz to 200kHz
带通、带阻:
LTC1068-200, 0.5Hz to 15kHz; LTC1068, 1Hz to30kHz;
LTC1068-50, 2Hz to 30kHz;
LTC1068-25,4Hz to 140kHz
设计软件:Filter CAD
备注:截止频率准,不易振荡(为防止振荡,必须加100UF以上的的电源去耦电容)
6.
LTC1264:开关电容滤波器
主要特点:
可设计类型:低通、带通、带通、带阻
函数类型:巴特沃斯、贝塞尔、切比雪夫、椭圆
频率范围为:up to 250kHz
设计软件:Filter CAD
备注:易振荡(为防止振荡,必须加100UF以上的的电源去耦电容)、时钟渗透比较严
重
7. MAX291-296:开关电容滤波器
主要特点:
可设计类型:低通
函数类型:巴特沃斯(MAX291MAX295)、贝塞尔(MAX292MAX296)
频率范围为:0.1Hz to 25kHz(MAX291MAX292) or 0.1Hz to
50kHz
(MAX295MAX296)
设计软件:
备注:简单实用
8. MAX293 MAX294 MAX297:开关电容滤波器
主要特点:
可设计类型:低通
函数类型:椭圆
频率范围为:0.1Hz to
25kHz(MAX293MAX294) or 0.1Hz to 50kHz (MAX297)
设计软件:
备注:简单实用.时钟比100:1(MAX293MAX294);50:1(MAX297)
9. TLC04:开关电容滤波器
主要特点:
可设计类型:低通
函数类型:巴特沃斯
频率范围为:0.1Hz to
30kHz
设计软件:
备注:简单实用. 100:150:1
10.
TLC1062:开关电容滤波器
主要特点:
可设计类型:低通(级联可构成带通和陷波)
函数类型:巴特沃斯
频率范围为:0.1Hz to 30kHz
设计软件:内部振荡器fOSC
≅ 140kHz [33pF(33pF + COSC)]
备注:简单实用.
100:1、宽电压范围(±2.5~±9)、低直流偏差;RC值要根据频率来设
定
11. LTC1563:四阶有源RC低通滤波器
主要特点:
可设计类型:低通
函数类型:TLC1563-2巴特沃斯;TLC1563-2贝塞尔
频率范围为:
256Hz < fC < 256kHz R=10k*(256kHzfC)
设计软件:Filter CAD
备注:单电阻编程,简单实用;低直流偏差。
12. LTC1569:多阶线性相位开关电容滤波器
主要特点:
可设计类型:低通
函数类型:TLC1569-7 10阶;TLC1569-6 八阶
频率范围为:300kHz
设计软件:Filter CAD
备注:单电阻编程,简单实用;低直流偏差;输出需滤波。
13.
LT6600:非常低噪声的差分放大器
主要特点:
可设计类型:低通
函数类型:
频率范围为:2.5M、5M、10M、15M、20M固定可选
设计软件:Filter
CAD
备注:低失真