CST有源滤波器设计——巴特沃兹二阶低通滤波器

前言

为什么选择巴特沃兹滤波器？

巴特沃兹滤波器在通带内具有最大平坦的幅度响应，没有纹波，在阻带内单调下降。这种特性使其在音频处理、传感器信号调理和抗混叠应用中 特别有用。

主要特点：

• 通带内最平坦的幅度响应

• 中等选择性（与切比雪夫和椭圆滤波器相比）

• 相位响应相对线性

• 设计参数简单：只需截止频率和阶数

CST仿真设计

本文通过CST来设计一个3D的Sallen-Key拓扑结构的巴特沃兹二阶低通滤波器，运放选的是TI的TLV271，带宽增益积GBW是3MHz。

设计规格要求

• 截止频率：20kHz

• 阻带衰减：40dB/十倍频

• 通带纹波：<0.1dB

• 增益：0dB

第一步：3D建模

根据图下电路图建模

模型如下图

第二步，理论计算参数

通过叠加定理，求出归一化函数

品质因数Q，这里是0.707

截止频率wc：

结语

CST工作室套件为巴特沃兹有源滤波器设计提供了从概念到验证的完整解决方案。通过图形化界面和自动化工具，工程师可以专注于设计创新而非繁琐计算。无论您是射频新手还是经验丰富的设计师，CST都能显著提升设计效率和质量。