帶通LC濾波器的設計需同時考慮中心頻率和帶寬,電感和電容的選擇需滿足以下公式和步驟:
1. 確定中心頻率()和帶寬(BW)
- 中心頻率:需放大的信號頻率(如)。
- 帶寬:允許的通過頻帶范圍(如BW = 10kHz)。
2. 計算特征頻率()
特征頻率與帶寬相關:
實際設計中,通常選擇:
3. 電感(L)和電容(C)關系公式
帶通濾波器的電感和電容需滿足:
4. 選擇電感或電容的初始值
5. 計算匹配元件值
根據(jù)已選元件計算另一元件值:
6. 阻抗匹配與Q值優(yōu)化
提高Q值可增強選擇性,但需平衡元件損耗。
7. 驗證選擇性
通過仿真或公式計算插入損耗:
確保在通帶內(nèi)損耗小,阻帶衰減大。
8. 實際選型注意事項
- 電感:檢查自諧振頻率(SRF)是否高于,避免電感變?nèi)菪浴?/li>
- 電容:關注溫度穩(wěn)定性(如X7R陶瓷電容,-55℃~125℃)。
- 寄生參數(shù):高頻時考慮電容的等效串聯(lián)電感(ESL)和電感分布電容。
示例設計
-
需求:中心頻率,帶寬BW = 100kHz,使用100μH電感。
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計算電容:
- 選型:選擇22nF 陶瓷電容,Q值≥50。
通過迭代計算和實測調(diào)整,可優(yōu)化帶通濾波器的頻率響應和選擇性。
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