Warum ist der Amplitudengang meines passiven Tiefpassfilters bei einigen Frequenzen nicht flach?

Ich entwerfe einen Linearphasen-Tiefpassfilter 7. Ordnung (der genau derselbe Anti-Aliasing-Tiefpassfilter ist, der in Agilent 33220A verwendet wird), der lautet:

Agilent 33220A LPF

Dieser Filter wird als Anti-Aliasing-Filter verwendet, um den Stromausgang des AD9744 DAC (Digital-Analog-Wandler) zu filtern. Neben dem passiven Filter selbst enthält es auch einige Lastwiderstände wie R1, C1, R3, R2, die im folgenden Bild dargestellt sind. Ich simuliere diese Schaltung in LTSpice:

LTSpice RC LPF

Der Betrags- und Phasengang ist jedoch NICHT flach, wie im folgenden Bild zu sehen ist (V(ap) ist die Spannung am ap-Knoten, V(bp) ist am bp-Knoten):

LTSpice-Simulation

Wobei die Spannung am ap-Knoten NICHT flach ist, was zu schwanken scheint, und die Antwort bei bp ebenfalls NICHT flach ist. Was ist also falsch an meiner Schaltung?

Das Folgende sind meine Simulationen mit NuHertz:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Und die Simulation in NuHertz mit den Werten in Agilent 33220A:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sie haben es also nicht wirklich entworfen – Sie haben es einfach kopiert und verlassen sich jetzt darauf, dass es eine Eigenschaft hat, die irgendwie Ihren Erwartungen an das entspricht, was Sie dachten, dass der Agilent-Filter funktioniert. Haben Sie irgendwelche Beweise dafür, was der Agilent-Filter tut (außer Ihren Simulationsdaten)?
Ja, ich habe die Schaltung gerade aus dem Agilent-Referenzhandbuch kopiert. Ich würde es mit einem Filterpassband von 12,5 MHz und einer Stoppbanddämpfung von ~ 46 dB haben. Ich habe in nuHertz simuliert und es funktioniert wie erwartet.
Huh, Ihre Komponentenwerte und Ihr Layout in NuHertz unterscheiden sich vollständig von Ihrer LTspice-Simulation.
@pipe Ich möchte die Filterparameter so nah wie Agilent gestalten, diese Werte sind bisher die nächsten. Ich füge das Simulationsergebnis in NuHertz mit denselben Werten wie in Agilent 33220A hinzu.

Antworten (1)

Das Design von Agilent verwendet Induktor- und Kondensatorwerte, die Sie tatsächlich kaufen können. Das NuHertz-Design (zumindest das erste) verwendet Werte, die Sie individuell gewickelt und sorgfältig getrimmt haben müssten.

Natürlich variieren auch die Komponentenwerte von Teil zu Teil und wenn sich die Betriebstemperatur ändert. Der Entwickler von Agilent hat wahrscheinlich festgestellt, dass angesichts der Anforderungen der Anwendung die Standardwerte nahe genug liegen, um eine angemessene Leistung zu erzielen. Für Ihr Design sollten Sie die Reaktion mit unterschiedlichen Werten für die Komponenten simulieren, abhängig von der Präzision der Teile, die Sie verwenden werden, und überprüfen, ob die Leistung über den erwarteten Variationsbereich aller Komponenten angemessen ist.

Ich weiß, dass Agilent die auf dem Markt erhältlichen Komponenten auswählt. Was mich verwirrt hat, ist, dass ich den Ausgang einer Stromquelle (vom DAC) filtern möchte und der Spannungshub am (ap) -Knoten nicht flach ist. Ich kenne die Gründe nicht und frage mich, ob dieses Design meinen Bedürfnissen entspricht. Danke.
@liubenyuan, versuchen Sie, was ich zum Simulieren mit Variationen in den Schaltungswerten vorgeschlagen habe. Sie werden feststellen, dass es nicht möglich ist, einen passiven Filter 7. Ordnung herzustellen, der bei Komponentenvariationen flach bleibt. Sie müssen also entscheiden, wie flach flach genug ist, und dafür entwerfen. Da dies eine 20-MHz-Frequenzgeneratoranwendung ist, erwarten Sie nicht, dass mehrere Frequenzen gleichzeitig vorhanden sind, daher sollte eine gewisse Welligkeit, insbesondere über 20 MHz, tolerierbar sein.
Warum ist der Amplitudengang meines passiven Tiefpassfilters bei einigen Frequenzen nicht flach?
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