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功率设计

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为什么功率最大意味着灵敏度最低

导读: 本文使用的滤波器拓扑结构为双端接LC梯式滤波器。由电感器和电容器构成的网络有两个“端口”,供信号进入和离开网络。

  本文使用的滤波器拓扑结构为双端接LC梯式滤波器。由电感器和电容器构成的网络有两个“端口”,供信号进入和离开网络。在我们的滤波器中,输入端口从具有特定电阻值的信源处获得信号(一般无法变更),输出端口则连接到由另一个电阻构成的“负载”(通常可以加以控制)。

  图1显示的是示例滤波器。它与前文所述的网络一致,输出端采用与信源电阻值一样的电阻端接。图2显示的是非常良好且平坦的通带响应。图3显示的是去掉端接电阻后的较差响应。

 

图1: 双端接低通滤波器示例

 

图2:图1器件在具有负载电阻值情况下的电压增益

 

图3:图1器件在无负载电阻值情况下的电压增益

  我们可以看到,对于本文所用的特定元器件值,低涟波平坦响应只有在我们加入负载电阻的情况下才会出现。但这并非是具有两个电阻的结果。图4是在无负载电阻情况下产生同等振幅响应(图5)的网络值集合。其电压增益为0dB,而非6dB。你是否真的愿意在大多数实际情况中使用该滤波器?答案不言而喻,因为响应相同,而增益更大,且可以节省一个元件,谁不喜欢呢?

 

图4:无负载电阻情况下的各元器件值组合

 

图5:没有负载电阻,响应依旧非常出色且平坦

  图6和图7说明了我们抗拒采用“单端接”诱惑的原因。两图是元件值在±5%允许范围内变化时,100个响应曲线叠加在一起的状况。我们可以清晰直观地看出双端接滤波器更能够适应所使用组件值的小幅度变化。我们在下文中还可以看到当我们使用某些扩展技巧,在不使用这些电感器的情况下以这些网络为“原型”构建有源滤波器时,这种特性仍然得以保留。

 

图6:对图1值的蒙特卡罗分析

 

图7:对图4值的蒙特卡罗分析

 

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