基于FilterPro和Proteus的帶通濾波器設計

摘 要： 傳統的帶通濾波器設計方法中涉及了很多復雜的理論分析和計算。針對上述缺點，介紹一種使用EDA軟件進行帶通濾波器的設計方案，詳細闡述了使用FilterPro軟件進行有源帶通濾波器電路的設計步驟，然后給出了在Proteus中對所設計的濾波器進行仿真分析和測試的方法。測試結果表明，使用該方法設計的帶通濾波器具有性能穩定、設計難度小等優點，也為濾波器的設計提供了一個新的思路。

關鍵詞： 帶通濾波器； EDA； FilterPro； Proteus； 仿真分析

中圖分類號： TN911?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）10?0024?03

0 引 言

帶通濾波器是一種僅允許特定頻率通過，同時對其余頻率的信號進行有效抑制的電路。由于它對信號具有選擇性，故而被廣泛地應用現在電子設計中。但是，帶通濾波器的種類繁多，各個類型的設計差異也很大，這就導致了在傳統濾波器的設計方法中不可避免地要進行大量的理論計算與分析，不但損失了寶貴的時間，同時也提升了電路的設計門檻[1]。為了解決上述弊端，本文介紹了一種使用FilterPro和Proteus相結合的有源帶通濾波器的設計方案，隨著EDA技術的不斷發展，這種方法的優勢也將越來越明顯。

1 帶通濾波器設計工具簡介

1.1 濾波器設計軟件FilterPro

FilterPro是美國TI（德州儀器）公司推出的一款優秀的濾波器設計軟件，它支持低通、高通、帶通以及全通濾波器的設計，同時也支持常見的貝塞爾、巴特沃斯以及切比雪夫響應類型。設計人員只需要根據濾波器的設計向導按部就班地往下進行，就可以得到符合要求的濾波器電路，同時還可以得到與之相對應的響應曲線。但是有一點需要注意：這款軟件的計算結果是一個連續域的計算結果，只有當使用的運算放大器是絕對理想的運放時才能得到與所給響應曲線完全吻合的響應結果，但這并不影響我們使用它進行濾波器的設計。因此只需要使用其他基于Spice模型的EDA仿真軟件對電路進行仿真分析和調整，這就可以設計出性能穩定的濾波器電路[2]。

1.2 電路仿真軟件Proteus

Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司開發的一款功能強大的EDA軟件，它自身集成了豐富的元件庫，更具有其他軟件無法與之相媲美的單片機仿真功能，使得它被廣大單片機設計人員所熟知。其實Proteus在模擬電子的設計與仿真中做的同樣出色，只不過對它在這方面的介紹較少。

4 結 語

本文介紹的這種帶通濾波器的設計方法具有很強的通用性。實踐表明，該方法不但可以避免一些復雜的理論計算和分析，同時通過仿真還可以直觀的檢驗電路的輸入和輸出，進而使得濾波器的性能更加的穩定。另外，使用EDA軟件進行電路設計和仿真測試也可以有效地降低設計難度和設計成本，這種設計方法也為濾波器的設計提供了一種新的設計思路。

參考文獻

[1] 童詩白，華成英.模擬電子技術基礎[M].4版.北京：高等教育出版社，2010.

（下轉第30頁）

[2] Texas Instruments.FilterPro用戶指南[EB/OL].[2011?07?09].http：//www.ti.com.cn/tool/cn/filterpro.

[3] 吳小花.基于Proteus的電子電路設計與實現[J].現代電子技術，2011，34（15）：174?176.

[4] CARTER B， MANCINI R.運算放大器權威指南[M].3版.北京：人民郵電出版社，2010.

[5] 謝龍漢.Proteus電子電路設計及仿真[M].北京：電子工業出版社，2012.

[6] 王曉東.單電源運放的偏置原因分析與偏置方法[J].現代電子技術，2006，29（20）：123?125.