PSPICE在低通滤波器设计与群时延均衡中的应用

"本文主要探讨了如何使用PSPICE这款强大的计算机辅助电路分析与设计工具，在电子电路设计领域中的实际应用，特别是针对一个有源低通滤波器的设计及其群时延均衡过程。文章首先回顾了集成电路的发展历程，强调了计算机辅助设计(CAA与CAD)在复杂电子系统分析与设计中的必要性。 低通滤波器是电路设计中的常见组件，本文设计的滤波器目标为通带截止频率15kHz，阻带截止频率19kHz，阻带最小衰减60dB，并要求通带内群时延差不超过40μs。由于需要陡峭的截止特性，作者选择了7阶有源椭圆滤波器。然而，使用PSPICE进行初步分析后发现，尽管幅频特性基本满足要求，但群时延特性存在缺陷，通频带内群时延差异较大，达到了130μs。 为了优化群时延特性并减少相位失真，文章介绍了采用群时延均衡电路的方法。首先，通过在原有滤波器之后添加一阶均衡网络，如图4所示，调整直流处的群时延，使得输出特性接近图3(a)。接着，又添加了二阶均衡网络，如图5所示，目标是改善频率f1点处的群时延特性，确保整体性能更加精确。 PSPICE的优势在于其灵活性和多功能性，它不仅支持模拟电路设计，也适用于数字电路和混合信号电路。它提供文本和图形两种输入方式，方便用户根据需求进行电路分析和设计。通过PSPICE，设计师能够直观地观察和调整电路的性能，节省时间和提高设计精度。 本文详细展示了PSPICE在电子电路设计中的应用，特别是在解决滤波器性能优化问题上的实际操作步骤，包括设计选择、特性分析以及均衡电路的参数设定，突显了CAA与CAD技术在现代电子工程中的核心地位。"