2022 08月07日
作者: 小白哥
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LC滤波器设计(二)———定K型归一化LPF设计

1.定K型归一化LPF设计流程

2.png

2.定K型归一化LPF的设计数据

1.png

                         定K型归一化LPF的设计数据(截止频率为1/(2π)Hz,特征阻抗为1Ω)

截止频率变换就是按下式来改变归一化LPF的元件参数:

M=待设计滤波器的截止频率/基准滤波器的截止频率

L(NEW)=L(OLD)/M              

C(NEW)=C(OLD)/M
注: L(OLD)、C(OLD)为上图相应阶数电路中所标明的电感和电容值

特征阻抗变换则是通过对上面已求得的元件参数值再施以下式的变换来实现的:

K=待设计滤波器的特征阻抗/基准滤波器的特征阻抗

L(NEW)=L(OLD)*K

C(NEW)=C(OLD)/K

注: L(OLD)、C(OLD)分别对应截止频率变换中所求得的L(NEW)和C(NEW)
3.示例

例1:

设计一个特征阻抗为50Ω且截止频率为200kHz的2阶定K型LPF。

步骤1.截止频率变换:

M=200kHz/(1/(2π))Hz≈1256637.061

L(NEW)=L(OLD)/M=1H/1256637.061≈0.7957747uH

C(NEW)=C(OLD)/M=1F/1256637.061≈0.7957747uF

步骤2.特征阻抗变换:

K=50Ω/1Ω=50

L(NEW)=L(OLD)*K=0.7957747uH*50≈39.7887uH

C(NEW)=C(OLD)/K=0.7957747uF/50≈0.015915uF

3.png

例2:

设计一个特征阻抗为100Ω且截止频率为1MHz的3阶定K型LPF(T型)。

步骤1.截止频率变换:

M=1MHz/(1/(2π))Hz≈6283185.307

L(NEW)=L(OLD)/M=1H/6283185.307≈0.159154943uH

C(NEW)=C(OLD)/M=2F/6283185.307≈0.318309886uF

步骤2.特征阻抗变换:

K=100Ω/1Ω=100

L(NEW)=L(OLD)*K=0.159154943uH*100≈15.9154943uH

C(NEW)=C(OLD)/K=0.318309886uF/100≈0.00318309886uF

4.png

例3:

设计一个特征阻抗为100Ω且截止频率为1MHz的3阶定K型LPF(π型)。

步骤1.截止频率变换:

M=1MHz/(1/(2π))Hz≈6283185.307

L(NEW)=L(OLD)/M=2H/6283185.307≈0.318309886uH

C(NEW)=C(OLD)/M=1F/6283185.307≈0.159154943uF

步骤2.特征阻抗变换:

K=100Ω/1Ω=100

L(NEW)=L(OLD)*K=0.318309886uH*100≈31.8309886uH

C(NEW)=C(OLD)/K=0.159154943uF/100≈0.00159154943uF

5.png

总结:用该方法设计的滤波器存在着截止频率不准确的问题。但该方法设计的滤波器所包含的元件种类少,滤波器的阶数易于增加。当阶数为奇数时候,使用π型比T型更精准。

3个例子的Multisim文件.rar



  

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