LC濾波器設(shè)計(jì)與制作

1、 現(xiàn)代電子學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)課題： LC濾波器設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)時(shí)間： LC濾波器的設(shè)計(jì)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)和制作LC濾波器二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備TDS2000B數(shù)字存儲(chǔ)示波器SP3060型數(shù)字合成掃頻儀MT 4080 handheld METER三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）ADS仿真 1、定k型LPF（例2.6） 設(shè)計(jì)截止頻率為50MHz,且特征阻抗為50的5階形定k型LPF。 步驟： 1）歸一化LPF的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)截止頻率進(jìn)行變換，待設(shè)計(jì)濾波器的截止頻率與基準(zhǔn)濾波器的截止頻率的比值M為： M=待設(shè)計(jì)濾波器截止頻率/基準(zhǔn)濾波器的截止頻率=50MHz/（1/2）Hz 106 2）用這個(gè)M值去除

2、基準(zhǔn)濾波器的所有電感和電容的值，得到的特征阻抗仍為歸一化特征阻抗1，而截止頻率從歸一化截止頻率1/(2)Hz變成了50Hz的濾波器的各元件參數(shù)。 3）接著把特征阻抗從1換成50。為此要求出待設(shè)計(jì)濾波器特征阻抗與基準(zhǔn)濾波器特征阻抗的比值K。 K=待設(shè)計(jì)濾波器特征阻抗/基準(zhǔn)濾波器特征阻抗=50/1 4）將中間結(jié)果濾波器的所有電感值各乘以K，將中間結(jié)果濾波器的所有電容值各除以K，即得實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果。 電路圖：衰減和延時(shí)： 3、巴特沃斯型LPF（例3.7）的5階T形巴特沃斯型LPF。 步驟：以這個(gè)歸一化LPF為基準(zhǔn)濾波器，將截止頻率從1/（2）變換成190MHz，將特征阻抗從1換成50即可得到所要設(shè)計(jì)的

3、濾波器。M=待設(shè)計(jì)濾波器的截止頻率/基準(zhǔn)濾波器的截止頻率=1.3GHz/1/（2） 109K=待設(shè)計(jì)濾波器的特征阻抗/基準(zhǔn)濾波器的特征阻抗=50/1=50電路圖：衰減特性和反射損耗：截至頻率附近的衰減特性： 4、切比雪夫型LPF（例4.5）試設(shè)計(jì)并制作截止頻率為190MHz且特征阻抗為50的5階形切比雪夫型LPF。步驟：1） 為進(jìn)行截止頻率變換求出比值M109。2） 將歸一化的LPF的所有元件值除以M，得到了實(shí)現(xiàn)截止頻率變換的濾波器構(gòu)成元件值。3） 為了把左側(cè)端口的歸一化特征阻抗1變換成50而求比值K。4） 將所得到的濾波器元件值，將所有電感值乘以K，將所有電容值除以K。電路圖：衰減和延遲：反

4、射損耗： 5、貝塞爾型LPF（例5.3）試設(shè)計(jì)特征阻抗為50且截止頻率為300kHz的2階貝塞爾型LPF。步驟：1） 為進(jìn)行截止頻率變換求出比值M。2） 將歸一化的LPF的所有元件值除以M，得到了實(shí)現(xiàn)截止頻率變換的濾波器構(gòu)成元件值。3） 為了把兩側(cè)端口的歸一化特征阻抗1變換成50而求比值K。4） 將所得到的濾波器元件值，將所有電感值乘以K，將所有電容值除以K。電路圖：衰減和延遲： 反射損耗： 6、高斯型LPF（例6.4）試設(shè)計(jì)截止頻率為20MHz且特征阻抗為50的7階形高斯型LPF。步驟：1） 為進(jìn)行截止頻率變換求出比值M。2） 將歸一化的LPF的所有元件值除以M，得到了實(shí)現(xiàn)截止頻率變換的濾波

5、器構(gòu)成元件值。3） 為了把兩側(cè)端口的歸一化特征阻抗1變換成50而求比值K。4） 將所得到的濾波器元件值，將所有電感值乘以K，將所有電容值除以K。電路圖：衰減和延遲： 7、高通濾波器（例7.6）試依據(jù)巴特沃斯型5階歸一化LPF的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)并制作截止頻率為190MHz且特征阻抗為50的5階T形巴特沃斯型HPF步驟：1） 為進(jìn)行截止頻率變換求出比值M。2） 將歸一化的LPF的所有元件值除以M，得到了實(shí)現(xiàn)截止頻率變換的濾波器構(gòu)成元件值。3） 為了把兩側(cè)端口的歸一化特征阻抗1變換成50而求比值K。4） 將所得到的濾波器元件值，將所有電感值乘以K，將所有電容值除以K。電路圖：仿真圖：衰減特性和延時(shí)特性 8

6、、 帶通濾波器（例8.4）試設(shè)計(jì)帶寬為190MHz，線性坐標(biāo)中心頻率為500MHz，特征阻抗為50的5階巴特沃思型BPF。步驟：1） 依據(jù)歸一化的LPF設(shè)計(jì)出一個(gè)帶通寬度等于待設(shè)計(jì)BPF帶寬、特征阻抗等于待設(shè)計(jì)BPF特征阻抗的LPF。2） 要從帶寬等于待設(shè)計(jì)BPF帶寬、特征阻抗等于待設(shè)計(jì)BPF特征阻抗的LPF變換成BPF，我們需要一種從LPF到BPF的電路元件對(duì)應(yīng)關(guān)系。 電路圖：衰減特性哈延時(shí)特性：中心頻率附近的衰減特性：9、 巴特沃斯型BRF（例9.2）試設(shè)計(jì)帶寬為190MHz，線性坐標(biāo)中心頻率為500MHz，特征阻抗為50的5階巴特沃思型BRF。 衰減特性和反射特性：制作PCB 板：要求：

7、設(shè)計(jì)一個(gè)截止頻率為25MHz，特征阻抗為50的低通濾波器。利用Altium Designer 畫原理圖及制作先新建工程： File-New-Project-PCB ProjectADD NEW TO PROJECT -sheet1 schdocADD NEW TO PROJECT -PCB1 pcbdocADD NEW TO PROJECT -PCB1 pcbdoc繪制原理圖如下，和特殊器件，擺放好器件，布線，覆銅。這樣我們的pcb板的設(shè)計(jì)就完成了，如下圖。PCB 原理圖：PCB DOC：接著我們跟隨老師去吧設(shè)計(jì)好的圖紙打印出來(lái)，打印好的電路板設(shè)計(jì)圖：機(jī)器正在烘烤電路板，使紙上的電路印刷到覆銅板上：覆銅板上印刷上石墨后的效果圖：浸泡在腐蝕液中的快要腐蝕好的電路板：用大鍘刀切好的電路板雛形：插好器件：用示波器進(jìn)行調(diào)試，示波器上顯示的濾波效果：檢驗(yàn)：用ADS進(jìn)行仿真：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：我設(shè)計(jì)和制作的濾波器符合設(shè)計(jì)要求，能夠?yàn)V出特征阻抗為50，截止頻率為25MHz的低通濾波器。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題及怎樣解決：?jiǎn)栴}：由于打孔的機(jī)器，針頭比較粗，使腐蝕好的電路板焊盤被打掉了，無(wú)法很好