1、濾波器的基本概念

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

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

我主要是想學(xué)好ADS，用ADS進(jìn)行電路仿真，學(xué)ADS的同時對自己知識點進(jìn)行查漏補缺，對濾波器這里我就不具體進(jìn)行總結(jié)了，推薦一個總結(jié)計算特別好的課件，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

按照器件的性質(zhì)分類：有源與無源。

無源濾波器：由電容電阻和電感組成，噪聲低、線性度高、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)值得電感不易實現(xiàn)。

有源濾波器：使用有源器件構(gòu)成得運算放大器，減小了所占用得芯片面積，并使得濾波器電路能夠為有用信號提高一定增益，有利于整個系統(tǒng)靈敏度得提高。

按照濾波器的功能來分，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通過，而對高于截止頻率w0的信號進(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]的信號通過，而對這個頻段之外的信號進(jìn)行衰減和抑制。

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

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通過。換言之，全通濾波器對幅度頻率的響應(yīng)是一條直線，增益為某一固定常數(shù)。信號通過全通濾波器時，其幅度不受影響，但是信號的相位會發(fā)生變化。全通濾波器主要運用于脈沖傳輸系統(tǒng)與延遲均衡器中。

3、濾波器的性能指標(biāo)

在實際中，通常分別從以下兩類指標(biāo)來衡量模擬濾波器的性能。

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

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

帶內(nèi)紋波和群延時變化決定了信號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影響到系統(tǒng)的信噪比。

4、設(shè)計實例

ADS濾波器輔助設(shè)計工具：

利用這個工具很方便地設(shè)計滿足系統(tǒng)要求的濾波器電路。

帶通濾波器的設(shè)計目標(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”對話框。

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

4、這時在原理圖串口自動顯示一個濾波器的元件面板，如下圖所示：面板中會顯示高通、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，則會生成自動生成濾波器。

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。

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

10、對其進(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，感覺我特別喜歡這個步驟，這樣以后濾波器設(shè)計就方便了，下個總結(jié)微帶濾波器原理圖設(shè)計與仿真。