WEBENCH^® Filter Designer

Crea progetti di filtri attivi in pochi minuti!

I filtri attivi sono un elemento chiave dell'elettronica moderna, utilizzato da qualsiasi sistema di acquisizione dati per i segnali di limitazione della larghezza di banda. Tali componenti vengono posti prima dei convertitori da analogico a digitale (come i filtri di anti-aliasing) oppure dopo i convertitori da digitale ad analogico (come i filtri di anti-imaging). Le strumentazioni utilizzano questi componenti per effettuare precise misurazioni dei segnali. I filtri attivi vengono utilizzati per le frequenze di cut-off che spaziano da meno di 1 Hz a 10 MHz, in cui le progettazioni dei filtri passivi richiederebbero componenti molto grandi e dal costo proibitivo. La progettazione e la verifica di questi elementi è spesso lunga e tediosa. WEBENCH Filter Designer consente di progettare, ottimizzare e simulare complete soluzioni di filtri attivi multistadio in pochi minuti. Lo strumento consente di creare progettazioni di filtri ottimizzate con una scelta di amplificatori operazionali TI e componenti passivi prodotti dai partner fornitori di TI. SELEZIONA i tipi di filtro fra passa-basso, passa-alto, passa-banda ed elimina-banda. Specifica i vincoli prestazionali per attenuazione, ritardo di gruppo e risposta di fase. Scegli fra una serie di risposte di filtro tra cui Chebyshev, Butterworth, Bessel, gaussiana di transizione a 6 dB, gaussiana di transizione a 12 dB, fase lineare 0,05° e fase lineare 0,005°. Individua la risposta del filtro più adatta al tuo progetto ottimizzando la risposta agli impulsi, il tempo di assestamento, i costi, l'ondulazione passa-banda e l'attenuazione elimina-banda. PROGETTA il tuo filtro con le topologie Sallen-Key o a feedback multiplo e seleziona i migliori amplificatori operazionali per il tuo progetto analizzando il rapporto fra larghezza di banda del guadagno, corrente, costi e altri parametri. Specifica la tolleranza del resistore/condensatore fra i valori ideali, 0,5%, 1%, 2%, 5%, 10% e 20% (E192, E96, E48, E24, E12 ed E6). Sperimenta con i valori di inizializzazione dei condensatori definiti dall'utente. Ottimizza le topologie del filtro in funzione della sensibilità, dei costi più bassi e del minore ingombro. ANALIZZA il progetto eseguendo una simulazione elettrica SPICE con risposta di frequenza ad anello chiuso, risposta di fase e opzioni di analisi della risposta sinusoidale.

WEBENCH® Designer

Procedura dettagliata:

Accesso a WEBENCH Filter Designer

Per accedere all'applicazione WEBENCH Filter Designer, fai clic sulla scheda Filtri.

Specificare i requisiti del filtro

È possibile selezionare fra i filtri passa-basso, passa-alto, passa-banda o elimina-banda. Specifica i vincoli di attenuazione e di planarità del filtro.

Specifica i vincoli di ritardo di gruppo e di risposta di fase, quindi fai clic su Avvia Filter Design per continuare.

Visualizzazione/Ottimizzazione delle soluzioni di risposta dei filtri

Verrà visualizzata una pagina contenente le soluzioni di risposta dei filtri che soddisfano i requisiti indicati. Il diagramma di ottimizzazione consente di confrontare i parametri prestazionali di ciascuna soluzione usando un formato tridimensionale. I grafici delle prestazioni consentono di confrontare le prestazioni di guadagno, fase, ritardo di gruppo e risposta di fase di ciascuna delle soluzioni.

La manopola di ottimizzazione consente di ottimizzare le soluzioni in funzione di: risposta agli impulsi, tempo di assestamento, costo, ondulazione passa-banda e attenuazione elimina-banda. Modifica i vincoli per osservare gli effetti delle modifiche in tempo reale. Raffina i risultati per restringere la risposta del filtro desiderata.

Manopola di ottimizzazione

Fai clic sulla manopola di ottimizzazione e seleziona un'ottimizzazione per le soluzioni di risposta dei filtri.

Modifica dei vincoli

Modifica i vincoli originali e fai clic su Ricalcola per osservare i risultati delle modifiche in tempo reale.

Raffinamento dei risultati

Fai clic sui cursori scorrevoli e spostali per restringere le scelte visualizzate della risposta dei filtri.

Grafico di ottimizzazione

Per impostazione predefinita, il grafico di ottimizzazione indica il ritardo di gruppo sull'asse X, l'attenuazione sull'asse Y e l'ordine dei filtri come dimensione della bolla. Fare clic sull'elenco a discesa della configurazione dell'asse per selezionare un parametro alternativo da visualizzare sulla stessa.

Grafici delle prestazioni

Confronta le prestazioni di guadagno, fase, ritardo di gruppo e risposta di fase delle soluzioni di risposta di filtri consigliate. Fai clic su qualsiasi grafico per espanderlo alla dimensione completa.

Seleziona una risposta del filtro

Seleziona una risposta del filtro per continuare.

Configurazione della topologia del filtro

Una volta selezionata la risposta del filtro, potrai configurarne le topologie. In questa pagina abbiamo selezionato un filtro Chebychev di quarto ordine rappresentato da due fasi Sallen Key di secondo ordine. Ciascuna fase del filtro indica uno schema e una Diba, oltre alle informazioni di riepilogo della fase del filtro. Nella sezione del riepilogo è possibile modificare il guadagno.

Configurazione della topologia del filtro

La manopola di ottimizzazione consente di ottimizzare le topologie del filtro in funzione di ingombro, costo o sensibilità. La sezione delle specifiche della topologia del filtro consente di selezionare alcune alternative in termini di amplificatore operazionale e topologia del filtro, oltre a specificare i parametri di inizializzazione e di tolleranza dei componenti passivi. È possibile personalizzare il progetto selezionando una risposta del filtro o un ordine del filtro di tipo alternativo.

Manopola di ottimizzazione

Fai clic sulla manopola per ottimizzare le topologie del filtro per ottenere un ingombro o una sensibilità minore o un costo della Diba più basso.

Personalizzazione del progetto

Seleziona una risposta del filtro alternativa e modifica l'ordine del filtro del tuo progetto.

Riepilogo del progetto

Rinomina il progetto, aggiungi note e visualizza la cartella del prodotto per l'amplificatore operazionale selezionato.

Specifica della topologia del filtro

Seleziona una topologia del filtro alternativa. Specifica i valori iniziali del condensatore e le tolleranze del condensatore o del resistore. Seleziona un amplificatore operazionale alternativo per il tuo progetto.

Seleziona un amplificatore operazionale alternativo

Utilizza i diagrammi di ottimizzazione per confrontare i parametri delle prestazioni fra gli amplificatori operazionali suggeriti. Raffina i risultati usando i cursori scorrevoli. Seleziona un amplificatore operazionale alternativo dall'elenco.

Aggiorna il guadagno o la topologia per fase

Per ciascuna topologia del filtro è possibile visualizzare informazioni di riepilogo o modificare il guadagno. Fare clic su Aggiorna per confermare le modifiche.

Visualizzazione dei valori del componente

Passando il puntatore del mouse su un qualsiasi componente passivo di uno schema di topologia del filtro, è possibile visualizzarne i relativi dettagli.

Distinta base

A ciascuna topologia del filtro è associata una distinta base. Visualizza i dettagli dei componenti associati alla topologia del filtro. Fai clic su Seleziona pezzo alternativo per selezionare un componente alternativo.

Selezione di un pazzo alternativo

Visualizza i componenti passivi alternativi e seleziona un'alternativa.

Simulazione elettrica

Nel pannello di navigazione principale, fai clic sul pulsante Sim per entrare nella simulazione elettrica.

Seleziona la simulazione desiderata da eseguire. Le opzioni della simulazione disponibili sono Risposta frequenza a loop chiuso, Risposta sinusoidale e Risposta di fase. Fai clic sui componenti di ingresso o di uscita per modificare lo stimolo. Fai clic su Avvia nuova simulazione per avviare la simulazione.

Osserva i risultati della simulazione sulla destra. L'elenco delle simulazioni eseguite si trova sotto lo schema. Fai clic sulla voce dell'elenco per visualizzare i risultati della simulazione.

Fai clic su Controlli forma d'onda per aggiungere o rimuovere forme d'onda dai risultati della simulazione.

Rapporto del progetto

Fai clic su "Stampa" per visualizzare e stampare un riepilogo in PDF dell'intero progetto.

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Feedback

Invia i feedback a http://webenchsupport.ti.com/support.

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