文档介绍：1 目录一、主要类型滤波器介绍 巴特沃斯型滤波器 切比雪夫型滤波器 椭圆函数型滤波器二、巴特沃斯型滤波器 巴特沃斯低通原型滤波器传递函数 由低通转高通频率变换 由低通转带通频率变换三、滤波器设计 巴特沃斯低通滤波器设计步骤 巴特沃斯高通滤波器设计步骤 巴特沃斯带通滤波器设计四、电容耦合谐振器式带通滤波器的设计五、小结 2 巴特沃斯型滤波器巴特沃斯型滤波器( Butter-worth filter )最先由英国工程师 Stephen Butterworth 提出。在现代滤波器设计方法中,巴特沃斯滤波器是最为有名的滤波器。它设计简单,性能没有明显缺点,因而得到广泛应用。而且其对构成滤波器的元件的 Q值要求较低,易于制作和达到设计性能。巴特沃斯滤波器的显著特点是通频带的频率响应曲线最平滑。 切比雪夫型滤波器切比雪夫型滤波器( Chebyshev filter )也称为等起伏滤波器等纹波滤波器,这一称呼来源于这种滤波器的通带内衰减特性具有等纹波起伏这一显著特点。由于允许通带内有起伏,因而其截止特性变陡峭了,同时其群时延特性也变差了。 椭圆函数型滤波器相比切比雪夫型滤波器,椭圆函数型滤波器的特性曲线在通带内和阻带内都有起伏,因此椭圆函数型滤波器具有最好的截止特性。但是,它对元件值的要求特别严格,不经过调整很难实现所要设计的滤波器特性的。一、主要类型滤波器介绍 3 二、巴特沃斯型滤波器 2 10'1 ( ) 10log [1 ( ) ] n AL ?? ??? ?'1?:滤波器的截止频率 n : 滤波器的阶数?: 变量,需要衰减的频率( ) 10 10 1 ArL?? ? ArL常选 3dB ,对应'1?即为 3dB 通带带宽, 巴特沃斯低通原型滤波器传递函数 4 由低通转高通频率变换'' 1 1 ? ???? ?'21 1 0 ( ) 1 0 l o g [1 ( ) ] n AL ?? ??? ??' ' ' ' 1 11 L L C ???? ??? ??' ' 1 1 1CL ???' ' C L ? ??' ' 1 1 1LC ??? 5 由低通转带通频率变换' ' ' ' 0 1 0 01 SS L L L BW C ?? ??? ?? ? ?? ?? ???? ?? ?' ' 1SLL BW ??' '1 PP C C L ? ??? ?' ' 120 P BW C C ???' ' 11 PL C BW ??'' 1 0 0 0 BW ?? ???? ?? ??? ?? ?? ? 2 0 0 100 ( ) 10log [1 ( ) ] n AL BW ? ??? ?? ?? ?? ??? ?? ? 2 ' ' 0 1 S BW CL ??? 6 三、滤波器设计 巴特沃斯低通滤波器设计步骤 :设计一个特征阻抗 50ohm ,截止频率 100MHz ,在 200MHz 处抑制度 30dB =5 2. M= 待设计滤波器的截止频率/基准滤波器的截止频率=+8 3. 4. K= 待设计滤波器的特征阻抗/基准滤波器的特征阻抗 5. ( ) ( ) OLD NEW LLM ?( ) ( ) OLD M ?( ) ( ) * NEW OLD L L K ?( ) ( ) OLD K ? 7 最终器件值及 ADS 仿真结果 8 巴特沃斯高通滤波器设计步骤 1、低通传递函数变换成高通传递函数 2、根据抑制度选择阶数 3、根据归一化低通滤波器交换电容与电感位