1、濾波器的基本概念

濾波器最原始的含義是基于信號(hào)所含的“頻率成份”，即濾波器的作用是“讓信號(hào)在通頻帶內(nèi)的頻率分量通過(guò)，讓在截止頻帶內(nèi)的頻率分量不能通過(guò)，或受到盡可能大的衰減。簡(jiǎn)單稱(chēng)為頻域?yàn)V波。

模擬濾波器一般還是指一個(gè)完成波形過(guò)濾、規(guī)模不大，用有源元件（運(yùn)算放大器）和無(wú)源元件（R、L、C）構(gòu)成的電路部件。含有源器件者稱(chēng)之有源模擬濾波器，在最近二三十年內(nèi)，它已實(shí)現(xiàn)了集成化，并且商業(yè)型號(hào)不斷增多，一般表現(xiàn)為一個(gè)引腳數(shù)不超過(guò)24的小規(guī)模集成電路。單純由R、L、C構(gòu)成的濾波器稱(chēng)為無(wú)源濾波器。

我主要是想學(xué)好ADS，用ADS進(jìn)行電路仿真，學(xué)ADS的同時(shí)對(duì)自己知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，對(duì)濾波器這里我就不具體進(jìn)行總結(jié)了，推薦一個(gè)總結(jié)計(jì)算特別好的課件，鏈接如下：

模擬電子技術(shù)：第21講 有源濾波電路(公式推導(dǎo)).ppt-原創(chuàng)力文檔 (book118.com)

2、濾波器的分類(lèi)

按照器件的性質(zhì)分類(lèi)：有源與無(wú)源。

無(wú)源濾波器：由電容電阻和電感組成，噪聲低、線(xiàn)性度高、工作頻率高，但是電感集成占用很大的芯片面積，而且高品質(zhì)因數(shù)值得電感不易實(shí)現(xiàn)。

有源濾波器：使用有源器件構(gòu)成得運(yùn)算放大器，減小了所占用得芯片面積，并使得濾波器電路能夠?yàn)橛杏眯盘?hào)提高一定增益，有利于整個(gè)系統(tǒng)靈敏度得提高。

按照濾波器的功能來(lái)分，可以分為低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器和全通濾波器。

低通濾波器是指濾波器允許低于頻率的信號(hào)通過(guò)，而對(duì)高于截止頻率w0的信號(hào)進(jìn)行衰減與抑制。

高通與低通相反。

帶通濾波器是低通和高通濾波器的結(jié)合[wl,wh]的信號(hào)通過(guò)，而對(duì)這個(gè)頻段之外的信號(hào)進(jìn)行衰減和抑制。

帶阻濾波器是將某一個(gè)頻段內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行衰減與抑制，而允許該頻段之外的信號(hào)通過(guò)。帶阻濾波器如果阻帶的比較狹窄，那么又可稱(chēng)為陷波器。

全通濾波器不具有頻率選擇性，理想的全通濾波器允許任何頻率信號(hào)通過(guò)。換言之，全通濾波器對(duì)幅度頻率的響應(yīng)是一條直線(xiàn)，增益為某一固定常數(shù)。信號(hào)通過(guò)全通濾波器時(shí)，其幅度不受影響，但是信號(hào)的相位會(huì)發(fā)生變化。全通濾波器主要運(yùn)用于脈沖傳輸系統(tǒng)與延遲均衡器中。

3、濾波器的性能指標(biāo)

在實(shí)際中，通常分別從以下兩類(lèi)指標(biāo)來(lái)衡量模擬濾波器的性能。

第一類(lèi)指標(biāo)是用來(lái)表征濾波器的對(duì)相鄰頻道抑制干擾信號(hào)的抑制能力，包括截止頻率和過(guò)渡帶衰減速度等。

第二類(lèi)指標(biāo)是用來(lái)表征對(duì)濾波器的影響，包括帶內(nèi)紋波，帶內(nèi)群延遲變化，濾波器噪聲以及線(xiàn)性度等。

帶內(nèi)紋波和群延時(shí)變化決定了信號(hào)從濾波器輸入至濾波器輸出的失真程度，帶內(nèi)紋波、群延遲會(huì)影響系統(tǒng)的矢量誤差幅度，進(jìn)而降低系統(tǒng)的誤碼率濾波器的噪聲會(huì)影響到系統(tǒng)的信噪比。

4、設(shè)計(jì)實(shí)例

ADS濾波器輔助設(shè)計(jì)工具：

利用這個(gè)工具很方便地設(shè)計(jì)滿(mǎn)足系統(tǒng)要求的濾波器電路。

帶通濾波器的設(shè)計(jì)目標(biāo)：

中心頻率f0=10MHz；

通帶帶寬BW=2MHz；

阻帶衰減大于60dB；

帶內(nèi)紋波小于1dB；

步驟

1、新建工程和原理圖，在DesignGuide中選擇Filter，

2、選擇Filter Control Window，彈出“Filter”對(duì)話(huà)框。

3、在Fiter DesignGuid中的VIEW，再選擇Commponernt-ALL

4、這時(shí)在原理圖串口自動(dòng)顯示一個(gè)濾波器的元件面板，如下圖所示：面板中會(huì)顯示高通、低通、帶通以及帶阻4種濾波器模型。

5、選擇帶通濾波器的模型，放置。

6、返回“Filter DesignGuide”窗口，如圖所示選擇帶通濾波器。

7、選擇濾波器助手對(duì)其進(jìn)行設(shè)置

最后的設(shè)置是這樣的。

最后再按“Design”按鈕，則會(huì)生成自動(dòng)生成濾波器。

8、按擊“Done”按鈕，回到原理圖窗口，出現(xiàn)如下的圖片，這樣就完成了濾波器的設(shè)計(jì)。

9、使用濾波器輔助設(shè)計(jì)向?qū)瓿蔀V波器設(shè)計(jì)后，還需要采樣S參數(shù)仿真來(lái)驗(yàn)證濾波器性能。繼續(xù)添加“Term”，和添加S仿真控制器，并對(duì)其進(jìn)行設(shè)置，完成原理圖如下：

10、對(duì)其進(jìn)行仿真，得到S參數(shù)仿真，根據(jù)S參數(shù)就可以大體了解濾波器的效果。

好了，今天的總結(jié)就到這里了，感覺(jué)我特別喜歡這個(gè)步驟，這樣以后濾波器設(shè)計(jì)就方便了，下個(gè)總結(jié)微帶濾波器原理圖設(shè)計(jì)與仿真。