硬件基础06 滤波器——无源、有源（含Filter Solutions、Filter Pro、MATLAB Fdatool）

推荐设计RC无源滤波器使用，数字滤波器可以使用MATLAB，有源滤波器使用Filter Pro。

一、Filter Solutions

1、软件资源及安装教程如下

FilterSolutions14.1.rar资源

        （1）、双击FS14_1_0.exe进行安装；不要安装到中文路径；

        （2）、用filter_solutions.exe覆盖安装目录下filter_solutions.exe文件；

        （3）、以管理员身份运行filter_solutions.exe，随便输入用户名和密码即可破解。

2、使用相关内容

        （1）、选择滤波器类型，例如贝塞尔、巴特沃斯、切比雪夫等，不同滤波器的通带、阻带效果不一样，根据需求进行选择，常规选择巴特沃斯；

        （2）、选择滤波器的低通、高通、带通、带阻，以低通为例子；

        （3）、输入1MHz、2MHz、带内、带外抑制，就可以看到计算的结果和所需的电阻电容值，但是前面我们提到过电阻电容并不是任意值，因此可以直接双击电阻、电容进行修改。

        （4）、例如修改为如下图，可以看到滤波器的响应曲线也变化了，基本上符合我们的需求即可。

 二、Filter Pro使用

1、软件资源及安装教程如下

FilterPro.rar资源

        （1）、双击FilterPro.exe进行安装；不要安装到中文路径；

        （2）、双击桌面打开即可。

2、使用相关内容

        （1）、选择滤波器类型、低通等；

        （2）、设置通带、阻带增益和频率等；

        （3）、设置滤波器类型，可以看到不同特性的曲线，主要看增益情况；

        （4）、选择有源滤波器设计类型，一般就是多级反馈拓扑、sallon-key结构，都可以；

        （5）、最终就会提示，所需滤波器为4阶，并且每一阶的Q值、所需GBW为多少，这些在运放都是可以参考的，同样支持手动修改R、C的数值等。

        比如常用的opa690，在datasheet中可以看到，其GBW高达500，符合滤波器所需需求，同时其信号传输而言，在低频到高频10MHz的传输都是比较正常的，因此可以选择该运放进行电路搭建。

三、MATLAB Fdatool

1、在matlab命令中输入fdatool

2、输入相关参数，例如低通、FIR、20阶、hamming窗

3、调用

（1）、matlab自身调用

        推荐使用生成滤波器代码，其会生成一个函数，保存函数到当前工作的文件夹下，直接调用即可，因为如果导出到工作区，关闭或直接clear all都会清除。

（2）、STM32调用

        在目标中选择生成C头文件，选择单精度浮点即可在STM32的DSP单元调用。

（3）、FPGA调用

        选择定点数与量化位数，再目标-生成Xilinx系数（.coe文件）即可