滤波器设计工具性能进一步提升

作者Bonnie C.Baker，德州仪器 (ti) WEBENCH® 设计中心，高级应用工程师

滤波器设计工具一直是WEBENCH® 设计软件系列的一个优秀可靠成员，不过现在来看，用优秀来形容这个软件还远远不够。。。它的性能被进一步提升，使用起来比之前任何时候都要简单。
首先，在WEBENCH® Filter Designer登录页内，你可以轻松进入滤波器设计工具软件。图1显示的是你的第一个滤波器设计工具视图：滤波器设计工具需求页面。





这个滤波器设计工具需求页面显示了针对滤波器选型的全新小巧、紧凑视图。在最一开始，你沿着顶部选择基本滤波器响应：低通、高通、带通或带阻。在你选择滤波器响应时，你将会注意到，在你做出不同的选择时，上面的图形会发生相应的变化。上图显示的是一个低通滤波器示例。

下一步是输入你所需要的滤波器参数。如果你想加快设计速度，就输入你的滤波器增益，-3dB频率、通带纹波、阻带频率和阻带衰减。你将会发现，这个图形描述了这些变量。最后，在这个页面的底部输入滤波器电源电压。这将帮助WEBENCH Filter Designer工具为你的滤波器选择正确的放大器。
现在，单击“Start Filter Design”按钮。这将你带到Filter Designer可视化页面，如图2所示。



在图2的顶部，四幅图中包含的是解决方案表格滤波器（位于这个视图的底部）的理论响应值。这些图形显示的是增益、相位、组延迟和阶跃响应曲线图。如果你将鼠标悬浮在这些曲线图的上方，你将会看到滤波器近似计算类型、阶数和坐标系。
这个页面底部显示的是符合你的滤波器设计参数的全部滤波器近似计算类型的列表（图1）。这些可能的近似计算类型可能包括

• 贝塞尔
• 巴特沃兹
• 线性相位0.05 °
• 线性相位0.5°
• 过渡高斯6dB
• 过渡高斯12dB
• 多种切比雪夫滤波器
  

如果某些近似计算类型无法与你所输入的滤波器设计参数很好匹配的话，那么这些近似计算类型有可能就不在其中了。
通过单击 “Select” 按钮来选择近似计算类型。

选择后，你就进入了滤波器设计工具设计汇总页面（图3）。




这个最终的电路图包括建议使用的放大器、电阻器和电容器。如果你向下滚动，你将会发现针对每个级的物料清单 (BOM)。
到了这一步，设计工作就完成了，不过，如果你想知道电路在频率或时间范围内的响应性能，你可以单击页面顶部的“Sim”按钮来进入仿真页面。（图4）。




在滤波器设计工具仿真页面，你可以执行TI Spice仿真来获得图形化的仿真数据。可以使用这个工具进行的仿真有：

• 闭环频率响应
• 正弦波
• 阶跃响应
  

在滤波器设计工具Spice环境中，你可以观察整个电路的输出，以及中间的输出。你还可以将输入信号调节为与你的应用需要相匹配。
与最初发布的Filter Designer相比，你会发现目前的这个工具更加简单明了。请用这个工具进行电路板设计，并进行实验。你会发现，滤波器的创建工作比之前快多了。