利用WEBENCH軟件快速設計有源模擬濾波器

過(guò)沖和振鈴現象是頻域中相位響應的結果。我們都還記得，階躍響應（或者方波）傅立葉分析表明，通過(guò)增加奇數諧波正弦信號可以建立方波。結果是，來(lái)自階躍輸入的高頻在低頻之前到達濾波器的輸出端。它被稱(chēng)作“失真群延遲”。這種時(shí)長(cháng)數秒的群延遲計算方法如下：

濾波器近似法類(lèi)型比較

對于低通濾波器來(lái)說(shuō)，濾波器近似法類(lèi)型影響濾波器截止頻率之前和之后的頻率響應。由于頻率（單位赫茲）倒轉為數秒時(shí)間，因此濾波器類(lèi)型會(huì )對時(shí)域產(chǎn)生相反影響。表1對頻域（帶通和過(guò)渡區域）和時(shí)域（階躍響應）中的低通巴特沃茲、貝塞爾和切比雪夫濾波器進(jìn)行了比較。

表1：濾波器近似法類(lèi)型比較表

使用WEBENCH濾波器設計器開(kāi)始設計

利用濾波器設計器，工程師可在數分鐘內完成對整套多級有源濾波器解決方案的設計、優(yōu)化和模擬工作。通過(guò)TI廠(chǎng)商合作伙伴提供的TI運算放大器和無(wú)源組件，可創(chuàng )建出許多經(jīng)過(guò)優(yōu)化的濾波器設計。

濾波器設計器軟件和快速上手指南下載網(wǎng)址為www.ti.com/webenchfilters-aaj。你可以從眾多低通、高通、帶通和帶阻類(lèi)型中選擇一個(gè)濾波器。如果需要，可以規定衰減、群延遲和階躍響應等性能規范，并且還有大量的濾波器響應可供選擇，例如：巴特沃茲、貝塞爾、切比雪夫、線(xiàn)性相位和過(guò)渡 高斯等。通過(guò)優(yōu)化脈沖響應、穩定時(shí)間、最低成本、帶通紋波和阻帶衰減，可確定最為適合于具體設計的濾波器響應。

Sallen- Key或者多反饋拓撲結構是所有濾波器級的設計選項，并且通過(guò)評估增益帶寬、電流、成本以及其它參數之間的關(guān)系，選擇最適合于設計的最佳運算放大器。電阻 器/電容器容差可規定為理想狀況，即0.5、1、2、5、10或者20%。使用用戶(hù)定義的電容器種子值進(jìn)行實(shí)驗，調節濾波器設計的電阻器值范圍。另外，還可對濾波器拓撲結構進(jìn)行優(yōu)化，以實(shí)現靈敏度要求、最低成本和最小體積。

之后，使用閉環(huán)頻率響應、階躍響應或者正弦波響應選項運行SPICE電氣模擬，以對設計進(jìn)行分析?？蓪@些選項的輸入條件進(jìn)行調整，以對不同的輸出結果進(jìn)行評估。