全新經(jīng)改進(jìn)的濾波器設(shè)計(jì)工具

濾波器設(shè)計(jì)工具一直是WEBENCH® 設(shè)計(jì)軟件系列的一個(gè)優(yōu)秀可靠成員，不過(guò)現(xiàn)在來(lái)看，用優(yōu)秀來(lái)形容這個(gè)軟件還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。。。它的性能被進(jìn)一步提升，使用起來(lái)比之前任何時(shí)候都要簡(jiǎn)單。

首先，在WEBENCH® Filter Designer登錄頁(yè)內(nèi)，你可以輕松進(jìn)入濾波器設(shè)計(jì)工具軟件。圖1顯示的是你的第一個(gè)濾波器設(shè)計(jì)工具視圖：濾波器設(shè)計(jì)工具需求頁(yè)面。

圖1. 這是濾波器設(shè)計(jì)工具需求頁(yè)面，你可以在這里立即輸入你的濾波器設(shè)計(jì)參數(shù)。

這個(gè)濾波器設(shè)計(jì)工具需求頁(yè)面顯示了針對(duì)濾波器選型的全新小巧、緊湊視圖。在最一開(kāi)始，你沿著頂部選擇基本濾波器響應(yīng)：低通、高通、帶通或帶阻。在你選擇濾波器響應(yīng)時(shí)，你將會(huì)注意到，在你做出不同的選擇時(shí)，上面的圖形會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。上圖顯示的是一個(gè)低通濾波器示例。

下一步是輸入你所需要的濾波器參數(shù)。如果你想加快設(shè)計(jì)速度，就輸入你的濾波器增益，-3dB頻率、通帶紋波、阻帶頻率和阻帶衰減。你將會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)圖形描述了這些變量。最后，在這個(gè)頁(yè)面的底部輸入濾波器電源電壓。這將幫助WEBENCH Filter Designer工具為你的濾波器選擇正確的放大器。

現(xiàn)在，單擊“Start Filter Design”按鈕。這將你帶到Filter Designer可視化頁(yè)面，如圖2所示。

圖2. 這是Filter Designer可視化工具頁(yè)面，在這個(gè)頁(yè)面內(nèi)，你可以挑選信號(hào)響應(yīng)或最終的濾波器。

在圖2的頂部，四幅圖中包含的是解決方案表格濾波器（位于這個(gè)視圖的底部）的理論響應(yīng)值。這些圖形顯示的是增益、相位、組延遲和階躍響應(yīng)曲線圖。如果你將鼠標(biāo)懸浮在這些曲線圖的上方，你將會(huì)看到濾波器近似計(jì)算類型、階數(shù)和坐標(biāo)系。

這個(gè)頁(yè)面底部顯示的是符合你的濾波器設(shè)計(jì)參數(shù)的全部濾波器近似計(jì)算類型的列表（圖1）。這些可能的近似計(jì)算類型可能包括

貝塞爾

巴特沃茲

線性相位0.05 °

線性相位0.5°

過(guò)渡高斯6dB

過(guò)渡高斯12dB

多種切比雪夫?yàn)V波器

如果某些近似計(jì)算類型無(wú)法與你所輸入的濾波器設(shè)計(jì)參數(shù)很好匹配的話，那么這些近似計(jì)算類型有可能就不在其中了。

通過(guò)單擊 “Select” 按鈕來(lái)選擇近似計(jì)算類型。

選擇后，你就進(jìn)入了濾波器設(shè)計(jì)工具設(shè)計(jì)匯總頁(yè)面（圖3）。

圖3. 在濾波器設(shè)計(jì)工具設(shè)計(jì)匯總頁(yè)面內(nèi)，你可以看到經(jīng)完全設(shè)計(jì)的濾波器。

這個(gè)最終的電路圖包括建議使用的放大器、電阻器和電容器。如果你向下滾動(dòng)，你將會(huì)發(fā)現(xiàn)針對(duì)每個(gè)級(jí)的物料清單 (BOM)。

到了這一步，設(shè)計(jì)工作就完成了，不過(guò)，如果你想知道電路在頻率或時(shí)間范圍內(nèi)的響應(yīng)性能，你可以單擊頁(yè)面頂部的“Sim”按鈕來(lái)進(jìn)入仿真頁(yè)面。（圖4）。

圖4. 可選濾波器設(shè)計(jì)工具仿真頁(yè)面使你能夠啟動(dòng)Spice仿真。

在濾波器設(shè)計(jì)工具仿真頁(yè)面，你可以執(zhí)行TI Spice仿真來(lái)獲得圖形化的仿真數(shù)據(jù)。可以使用這個(gè)工具進(jìn)行的仿真有：

閉環(huán)頻率響應(yīng)

正弦波

階躍響應(yīng)

在濾波器設(shè)計(jì)工具Spice環(huán)境中，你可以觀察整個(gè)電路的輸出，以及中間的輸出。你還可以將輸入信號(hào)調(diào)節(jié)為與你的應(yīng)用需要相匹配。

與最初發(fā)布的Filter Designer相比，你會(huì)發(fā)現(xiàn)目前的這個(gè)工具更加簡(jiǎn)單明了。請(qǐng)用這個(gè)工具進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。你會(huì)發(fā)現(xiàn)，濾波器的創(chuàng)建工作比之前快多了。

參考文獻(xiàn): WEBENCH® 濾波器設(shè)計(jì)工具

原文鏈接: https://e2e.ti.com/blogs_/b/analogwire/archive/2015/11/27/create-a-filter-circuit-faster-than-ever-before