4.3.2 滤波器电路的生成
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更新于2009-06-16 15:52:54

利用设计工具进行滤波器设计步骤如下。
(1)在主窗口菜单栏中选择【File】→【Open Project】命令,打开Step_Filter工程,
(2)在Step _Filter工程中建一个名为Filter_micro_lpf的原理图。
(3)选择原理图菜单栏中的【Design Guide】→【Filter】选项,系统将弹出如图4-18所示的滤波器选择窗口。


(4)在滤波器选择窗口中选择“Filter Control Window…”,并单击OK按钮,系统将弹出一个新的滤波器设计向导“Filter DesignGuide”窗口,如图4-19所示。


在“Filter DesignGuide”窗口中单击工具栏中的【Component Plalette-All】 按钮,在刚建立的Filter_micro_lpf原理图中将出现一个新的元件面板“Filter DG-All”,如图4-20所示。这个元件面板列出了滤波器设计向导中的各种滤波器模型。


在“Filter DG-All”元件面板中选择一个双端口低通滤波器模型(low-pass filter DT) ,这时系统将弹出一个提示窗口,如图4-21所示。


单击图4-21所示窗口中的OK按钮,并将选择的双端口低通滤波器添加到原理图中,按下Esc键结束命令。

重新回到图4-19所示的滤波器设计向导窗口中,然后选择【Filter Assistant】,可以看见滤波器设计向导窗口中出现了一个带有滤波器参数设置和滤波器幅频曲线的参数设置窗口,如图4-22所示。从图4-22中可以看出,【Smart Component】项中已经出现了刚刚插入原理图中的低通滤波器DA_LCBandpassDT1。


选择滤波器响应类型。单击Response Type下拉列表窗口,选择滤波器的响应类型。如图4-23所示。


滤波器响应类型下拉列表中各种响应的具体含义如下:
a.Maximally Flat:最平坦响应,也称巴特沃兹响应
b.Chebyshev:切比雪夫响应
c.Elliptic:椭圆函数响应
d.Inverse Chebyshev:逆切比雪夫响应
e.Bessel-Thomson:贝塞尔-托马森响应
f.Gaussian:高斯响应
这里,在Response Type中选择响应类型为Maximally Flat(巴特沃兹响应)。

在滤波器设计指导窗口中,输入滤波器的参数如下:

  • AP(dB)=2,表示滤波器的纹波系数为2。
  • Fp=4GHz,表示滤波器的通带截止频率为4GHz。
  • Fs=8GHz,表示滤波器的阻带截止频率为8GHz。
  • As(dB)=15,表示滤波器截止频率处损耗大于15dB。
  • First Element选择为series,表示第一个元件是串联元件。

设置好滤波器的响应后,单击图4-22所示窗口中的Redraw(刷新)按钮,即可看到刷新后的巴特沃兹响应曲线,如图4-24所示。


所有参数设置完成后,单击4-22所示窗口中的Design按钮。系统将自动设计一个集总参数滤波器。

返回原理图窗口中,双击滤波器元件模型,查看滤波器的参数,如图4-25所示。


在图4-25所示的窗口中单击Component Options…按钮,打开如图4-26所示的元件属性面板。选中Set All 复选框,单击OK按钮,回到图4-25所示的滤波器参数显示窗口。

选中滤波器参数显示窗口中的Display Parameter on schematic 项,单击Apply 按钮,然后单击OK按钮回到原理图,这时滤波器的所有参数都在原理图窗口中显示出来,如图4-27所示。


查看模型下具体电路。选中滤波器模型DA_LCLowpassDT1, 然后在工具栏中单击Push Into Hierarchy 按钮,得到的滤波器的子电路如图4-28所示。


设置好滤波器的响应后,滤波器设计向导窗口中选择【Simulation Assistant】。修改滤波器仿真设置如下:开始Start设置为0,结束STOP设置为10GHz,步长设置为20MHz。如图4-29所示。


单击Simulation Assistant面板中的Simulation按钮。开始仿真,仿真结果如图4-30所示。

这样,一个集总参数滤波器的设计过程就完成了,由于上述滤波电路工作频率高,不宜采用集总元件,需要把集总元件转化为分布参数元件, 我们采用Richards变换和Kuroda等效来实现。

 

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