0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

LC滤波器的设计优化流程

Xpeedic 来源:Xpeedic 作者:Xpeedic 2021-11-22 10:02 次阅读

滤波器的作用是从具有不同频率成分的信号中,去除具有特定频率成分的信号,其中LC滤波器是一种无源滤波器,由电容器、电感和电阻器组合而成,可滤除某一次或多次谐波。LC滤波器按照功能可分为低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器、全通滤波器和带阻滤波器。滤波器的设计难点包括各种拓扑结构和阶数的选择,同时由于电路器件数量较多,如何高效地优化器件,取得带内和带外指标的折中也是关键性的难题。

本文介绍了采用芯和半导体XDS软件进行LC滤波器的设计优化流程。XDS集成了原理图和版图两个仿真模块,拥有与之配套的电路仿真引擎和EM电磁场仿真引擎。利用XDS进行LC滤波器电路仿真,不但能很方便的得出最佳电路设计,也能对LC滤波器电路的容差特性进行分析,帮助用户进行性能优化和统计分析,从而提高设计的效率。

LC滤波器设计优化流程

1 原理图设计

XDS集成了LC滤波器的设计向导:打开Filter Design,选择滤波器的拓扑结构原理图,如图1所示。在这个模板上,用户可以设计低通、高通等多种类型的滤波器。在设置好滤波器的指标和类型后,点击OK,可生成Symbol,其中包含了滤波器用到的LC器件。

2 查看原理图

选中生成的Symbol,按Shift+I可进入到下一个层次,查看这个Symbol中子电路器件的连接关系,如图2所示。

3 设置器件变量

在原理图界面中,我们对所用到的器件设置变量,如图3所示,添加一个Var变量编辑器控件,分别设置l1、l2、c1、c2、c3五个变量,并对每个变量设定一个初始值,如图3所示。

4 设置变量参数范围

在对变量进行优化之前,需要在变量管理窗口中分别对变量设置Tuning、Opt、DOE和Yield的参数范围,每个器件的变化范围可以输入如图4所示。

5 原理图调谐

添加Tuning Setup,可以对所设置的变量进行调谐。当变量值发生变化时,仿真结果会实时响应,如图5所示。

6 原理图优化分析

添加Optimization Setup,设定仿真优化变量,并对优化的目标和优化算法进行设置,如图6所示。当达到变量收敛的目标时,算法判定为优化过程结束(图7),用户可以得到达到设计目标的最佳电路设计参数。

7 原理图 DOE 分析

利用DOE仿真,可以用尽可能少的样本次数分析产品性能和设计参数间的相关性,发现多个变量对指标的敏感程度。添加DOE Setup,设置仿真的目标和所用的实验类型,就可得到各变量对结果的影响曲线,如图8所示,斜率越大,表示此变量对系统的敏感度越高。

8 原理图容差分析

Yield分析是基于Monte Carlo方法的随机试验,电路中的器件参数变动满足正态分布或高斯分布。设计变量在容差范围内随机变化,产生不同的变量组合,结合设计指标判断出成功和失败的实验次数,从而估算出产品的试验合格率。添加Yield Setup,设定仿真的目标,利用Yield仿真进行电路的合格率分析,从而得到电路的最佳容差设计,如图9所示。

总结

本文介绍了采用芯和半导体XDS软件来仿真LC滤波器的流程。借助XDS中的Parametric参数化优化、Optimization目标优化、DOE敏感度分析、Yield统计分析、Tuning实时调谐等优化功能模块,设计者可以快速实现LC滤波器各器件的优化设计,快速找到物料成本最低并且性能最好的参数组合,实现系统的最优设计。

责任编辑:haq

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 滤波器
    +关注

    关注

    161

    文章

    7859

    浏览量

    178887
  • 芯和半导体
    +关注

    关注

    0

    文章

    108

    浏览量

    31475

原文标题:【应用案例】怎样进行“LC滤波器元件的优化选型”?

文章出处:【微信号:Xpeedic,微信公众号:Xpeedic】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    相关推荐

    电源滤波器滤波精度如何?

    电源滤波器滤波精度受频率响应、设计、元件选择、布局及测试影响,需综合考虑优化。合理选择和配置可降低电磁干扰,提高设备稳定性。期待更高效、可靠的滤波器产品。
    的头像 发表于 12-30 13:47 115次阅读
    电源<b class='flag-5'>滤波器</b>的<b class='flag-5'>滤波</b>精度如何?

    如何运用电源滤波器优化电子设备

    电源滤波器消除电磁干扰,提升设备性能。选择合适的滤波器,正确安装、维护,配合接地措施可优化效果。广泛应用于音频、通信、工业控制等领域。
    的头像 发表于 11-16 10:51 344次阅读

    什么是无源滤波器

    无源滤波器,又称LC滤波器,是一种基于电感(L)、电容(C)和电阻(R)等无源元件组成的滤波电路。它不需要外部电源供电,即可实现对信号中特定频率成分的滤除或增强。以下是对无源
    的头像 发表于 10-16 18:12 1397次阅读

    LC滤波器和RC滤波器有哪些差异

    LC滤波器和RC滤波器是电子工程中常见的两种滤波器类型,它们在电路结构、工作原理、性能特点以及应用场合等方面存在显著的差异。
    的头像 发表于 09-27 15:26 2068次阅读

    DiSEqC™ 2.x滤波器优化

    电子发烧友网站提供《DiSEqC™ 2.x滤波器优化.pdf》资料免费下载
    发表于 09-24 10:41 0次下载
    DiSEqC™ 2.x<b class='flag-5'>滤波器</b><b class='flag-5'>优化</b>

    优化TPS62175输出滤波器

    电子发烧友网站提供《优化TPS62175输出滤波器.pdf》资料免费下载
    发表于 08-26 11:19 0次下载
    <b class='flag-5'>优化</b>TPS62175输出<b class='flag-5'>滤波器</b>

    emi滤波器是什么滤波器

    EMI滤波器(Electromagnetic Interference Filter)是一种用于抑制电磁干扰(EMI)的滤波器。电磁干扰是指在电子设备中由于电磁波的传播而产生的干扰信号,这些干扰信号
    的头像 发表于 08-25 15:59 1235次阅读

    LC滤波器中的Q值指的是什么

    LC滤波器是一种常见的电子滤波器,它由电感(L)和电容器(C)组成。在电子电路中,LC滤波器
    的头像 发表于 08-21 15:03 3442次阅读

    在OPA2227前加一个无源LC低通滤波器滤波器应该按什么阻抗来设计呢?

    如果我在OPA2227前加一个无源LC低通滤波器滤波器应该按什么阻抗来设计呢?OPA2227的输入阻抗很高,按这个输入阻抗设计无源滤波器(比如巴特沃斯
    发表于 08-19 08:11

    逆变器输出滤波器有哪些形式

    逆变器输出滤波器是逆变器系统中的重要组成部分,其主要作用是滤除逆变器输出电压中的高频谐波,提高输出电压的质量。逆变器输出滤波器的形式多种多样,下面我们将介绍几种常见的逆变器输出滤波器形式。 L
    的头像 发表于 08-14 14:35 1002次阅读

    声表面波(SAW)滤波器和体声波(BAW)滤波器详细介绍

    滤波器根据实现方式的不同可以分为LC滤波器、腔体滤波器、声学滤波器、介质滤波器等。不同
    的头像 发表于 07-03 13:56 1924次阅读
    声表面波(SAW)<b class='flag-5'>滤波器</b>和体声波(BAW)<b class='flag-5'>滤波器</b>详细介绍

    LC滤波器的基础知识

    LC滤波器,是指将电感(L)与电容器 (C)进行组合设计构成的滤波电路,可去除或通过特定频率的无源器件。 电容器具有隔直流通交流,且交流频率越高越容易通过的特性。而电感则具有隔交流通直流,且交流频率
    的头像 发表于 05-14 18:01 1w次阅读
    <b class='flag-5'>LC</b><b class='flag-5'>滤波器</b>的基础知识

    高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器怎样测幅频特性?

    高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器怎样测幅频特性? 高通滤波器、低通滤波器和带通滤波器是常用的
    的头像 发表于 03-28 17:28 5473次阅读

    村田车规级LC复合滤波器

    EMI静噪滤波器(EMC降噪对策)概要: LC低通滤波器(EMIFIL) (3端子低ESL片状多层陶瓷电容器/LC复合型・用途特定型EMI滤波器
    的头像 发表于 03-26 19:47 546次阅读
    村田车规级<b class='flag-5'>LC</b>复合<b class='flag-5'>滤波器</b>

    LC正弦波滤波器和LCL滤波单元

    正弦波滤波器的原理及应用,LC滤波器与LCL滤波器的区别? LC滤波器(正弦波
    发表于 03-09 15:55