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設(shè)計(jì)巴特沃斯低通濾波器的流程與設(shè)計(jì)定K型低通濾波器的流程一樣，都是由歸一化低通濾波器電路，先經(jīng)過截止頻率變換，再經(jīng)過特征阻抗變換，最終得到所需設(shè)計(jì)的低通濾波器的電路。

1.巴特沃斯LPF的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)

截止頻率變換就是按下式來改變歸一化LPF的元件參數(shù):

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

L(NEW)=L(OLD)/M??????????????

C(NEW)=C(OLD)/M
注: L(OLD)、C(OLD)為上圖相應(yīng)階數(shù)電路中所標(biāo)明的電感和電容值

特征阻抗變換則是通過對上面已求得的元件參數(shù)值再施以下式的變換來實(shí)現(xiàn)的:

K=待設(shè)計(jì)濾波器的特征阻抗/基準(zhǔn)濾波器的特征阻抗

L(NEW)=L(OLD)*K

C(NEW)=C(OLD)/K

注: L(OLD)、C(OLD)分別對應(yīng)截止頻率變換中所求得的L(NEW)和C(NEW)

2.示例

例1:

設(shè)計(jì)一個(gè)截止頻率為1MHz，特性阻抗為50Ω的4階巴特沃斯LPF。

步驟1.截止頻率變換:

M=1MHz/(1/(2π))Hz≈6283185.307

L1(NEW)=L1(OLD)/M=0.76537H/6283185.307≈0.121812uH

L2(NEW)=L2(OLD)/M=1.84776H/6283185.307≈0.294080uH

C1(NEW)=C1(OLD)/M=1.84776F/6283185.307≈0.294080uF

C2(NEW)=C2(OLD)/M=0.76537F/6283185.307≈0.121812uF

步驟2.特征阻抗變換:

K=50Ω/1Ω=50

L1(NEW)=L1(OLD)*K=0.121812uH*50≈6.0906uH

L2(NEW)=L2(OLD)*K=0.294080uH*50≈14.704uH

C1(NEW)=C1(OLD)/K=0.294080uF/50≈5.88nF

C2(NEW)=C2(OLD)/K=0.121812uF/50≈2.436nF

注:Multisim電路文件可在e小白官網(wǎng)《LC濾波器設(shè)計(jì)(四)———巴特沃斯LPF設(shè)計(jì)》文章中下載。