椭圆形的低通滤波器仿真计算文档格式.docx
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二、单端线上的椭圆低通滤波器
1.归一化椭圆低通滤波器模型特性:
通带内有起伏,阻带内也有起伏:
2.5-阶椭圆低通滤波器的归一化模型:
归一化低通滤波器截止频率为(1/2∏)Hz,特征阻抗1Ω;
3.利用归一化模型设计低通滤波器步骤:
4.频率和阻抗变换计算公式:
5.设计一个截止频率为68MHz,阻抗为50Ω的低通滤波器:
5阶归一化低通滤波器截止频率为(1/2∏)Hz,特征阻抗1Ω;
6.对归一化低通滤波器滤波器进行频率变换:
5阶低通滤波器截止频率为68MHz,特征阻抗1Ω;
7.对以上滤波器进行阻抗变换:
5阶低通滤波器截止频率为68MHz,特征阻抗50Ω;
8.对5阶低通滤波器截止频率为68MHz,特征阻抗50Ω仿真;
5阶低通滤波器截止频率为68MHz,特征阻抗50Ω仿真图形
仿真结果:
通带内有两个起伏点,阻带内有两个陷波点,通带截止频率68MHz,插损小于1.2dB,阻带内带外抑制≥23dB(at87~125MHz),≥60dB(at125~860MHz);
9.对AR7400单端线滤波器的仿真;
当滤波器中的容值和电感值变化时,如下图,并对其进行仿真,
AR7400滤波器的一部分
通带内有两个起伏点,阻带内有两个陷波点,通带截止频率80MHz,插损小于1.35dB,阻带内带外抑制≥17dB(at90~~860MHz);
说明:
电容变小截止频率变大,带外抑制变小;
三、差分线上的椭圆低通滤波器
与单端走线的比较差分信号与传统的一根信号线一根地线(即单端信号)相比,其优点是:
a、抗干扰能力强。
干扰噪声一般会等值、同时的被加载到两根信号线上,而其差值为0,即,噪声对信号的逻辑意义不产生影响。
b、能有效抑制电磁干扰(EMI)。
由于两根线靠得很近且信号幅值相等,这两根线与地线之间的耦合电磁场的幅值也相等,同时他们的信号极性相反,其电磁场将相互抵消。
因此对外界的电磁干扰也小。
1、直接对差分线上的滤波器(归一化推导)进行仿真
从上图看出两个低通滤波器直接并连截止频率变为40MHz,插损5dB,带外抑制变为10dB左右
2、直接对AR7400椭圆滤波器进行仿真:
AR7400椭圆低通滤波器
仿真波形图:
从仿真图看AR7400滤波器截止频率50MHz,插损2.8dB,带外抑制6.3dB,与归一化变换出的滤波器差距很大;
3、差分信号严格大小相等且极性相反,对差分线上滤波器等效,把其中一条线进行等效为参考地,等效的结果为单端滤波器,然后对单端滤波器进行仿真;
等效以后的仿真图形:
截止频率为70MHz,插损≤1.044,带外抑制≤15dB;
以下是经典滤波电路:
5~85MHz滤波器:
2~85MHz滤波器:
105~865MHz滤波器:
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