MAX29X是美國MAXIM公司生瓣的8階開關電容低通濾波器,由于價格便宜、使用方便、設計簡單，在通訊、信號自理等領域得到了廣泛的應用。本文就其工作原理、電氣參數、設計注意事項等問題作了討論，具有一定的實用參考價值。關鍵詞：開關電容、濾波器、設計 1 引言 開關電容濾波器在近些年得到了迅速的發展，世界上一些知名的半導體廠家相繼推出了自己的開頭電容濾波器集成電路，使形狀電容濾波器的發展上了一個新臺階。 MAXIM公司在模擬器件生產領域頗具影響，它生產MAX291/292/293/294/295/296/297系列8階低通開關電容濾波器由于使用方便（基本上不需外接元件）、設計簡單（頻率響應函數是固定的，只需確定其拐角頻率即截止頻率)、尺寸小（有8-pin DIP封裝）等優點，在ADC的反混疊濾波、噪聲分析、電源噪聲抑制等領域得到了廣泛的應用。 MAX219/295為巴特活思（型濾波器，在通頻帶內，它的增益最穩定，波動小，主要用于儀表測量等要求整個通頻帶內增益恒定的場合。MAX292/296為貝塞爾（Bessel）濾波器，在通頻帶內它的群時延時恒定的，相位對頻率呈線性關系，因此脈沖信號通過MAX292/296之后尖峰幅度小，穩定速度快。由于脈沖信號通過貝塞爾濾波器之后所有頻率分量的延遲時間是相同的，故可保證波形基本不變。關于巴特活和貝塞爾濾波器的特性可能圖1來說明。圖1的蹤跡A為加到濾波器輸入端的3kHz的脈沖，這里我們把濾波器的截止頻率設為10kHZ。蹤跡B通過MAX292/296后的波形。從圖中可以看出，由于MAX292/296在通帶內具有線性相位特性，輸出波形基本上保持了方波形狀，只是邊沿處變圓了一些。方波通過MAX291/295之后，由于不同頻率的信號產生的時延不同，輸出波形中就出現了尖峰(overshoot)和鈴流(ringing)。 MAX293/294/297為8階圓型（Elliptic）濾波器，它的滾降速度快，從通頻帶到阻帶的過渡帶可以作得很窄。在橢圓型濾波器中，第一個傳輸零點后輸出將隨頻率的變高而增大，直到第二個零點處。這樣幾番重復就使阻事賓頻響呈現波浪形，如圖2所示。阻帶從fS起算起，高于頻率fS處的增益不會超過fS處的增益。在橢圓型濾波中，通頻帶內的增益存在一定范圍的波動。橢圓型濾波器的一個重要參數就是過渡比。過渡比定義為阻帶頻率fS與拐角頻率（有時也等同為截止頻率）由時鐘頻率確定。時鐘既可以是外接的時鐘，也可以是自己的內部時鐘。使用內部時鐘時只需外接一個定時用的電容既可。 在MAX29X系列濾波器集成電路中，除了濾波器電路外還有一個獨立的運算放大器（其反相輸入端已在內部接地）。用這個運算放大器可以組成配合MAX29X系列濾波器使用后的濾波、反混濾波等連續時間低通濾波器。 下面歸納一下它們的特點： ●全部為8階低通濾波器。MAX291/MAX295為巴特沃思濾波器；MAX292/296為貝塞爾濾波器；MAX293/294/297為橢圓濾波器。 ●通過調整時鐘，截止頻率的調整范圍為：0.1Hz～25kHz（MAX291/292/293*294）；0.1Hz～kHz（MAX295/296/297）。 ●既可用外部時鐘也可用內部時鐘作為截止頻率的控制時鐘。 ●時鐘頻率和截止頻率的比率：10∶1(MAX291/292/293/294);50∶1(MAX295/296/297)。 ●既可用單+5V電源供電也可用±5V雙電源供電。 ●有一個獨立的運算放大器可用于其它應用目的。 ●8-pin DIP、8-pin SO和寬SO-16多種封裝。2 管腳排列和主要電氣參數 MAX29X系列開頭電容濾波器的管腳排列如圖3所示。 管腳功能定義如下： CLK：時鐘輸入。 OP OUT：獨立運放的輸出端。 OP INT：獨立運放的同相輸入端。 OUT：濾波器輸出。 IN：濾波器輸入。 V-：負電源 。雙電源供電時搛-2.375～-5.5V之間的電壓，單電源供電時V--=-V。 V+：正電源。雙電源供電時V+=+2.35～+5.5V,單電源供電時V+=+4.75～+11.0V。 GND：地線。單電源工作時GND端必須用電源電壓的一半作偏置電壓。 NC：空腳，無連線。 MAX29X的極限電氣參數如下： 電源（V+～V-）：12V 輸入電壓（任意腳）：V--0.3V≤VIN≤V++0.3V 連續工作時的功耗：8腳塑封DIP：727mW；8腳SO：471mW；16腳寬SO：762mW；8腳瓷封DIP：640mW。 工作溫度范圍：MAX29-C-：0℃～+70℃；MAX29-E-：-40℃～+85℃；MAX29-MJA：-55℃～+125℃；保存溫度范圍：-65℃～+160℃；焊接溫度（10秒）：+300℃； 大多數的形狀電容濾波器都采用四節級連結構，每一節包含兩個濾波器極點。這種方法的特點就是易于設計。但采用這種方法設計出來的濾波器的特性對所用元件的元件值偏差很敏感。基于以上考慮，MAX29X系列用帶有相加和比例功能的開關電容持了梯形無源濾波器，這種方法保持了梯形無源濾波器的優點，在這種結構中每個元件的影響作用是對于整個頻率響應曲線的，某元件值的誤差將會分散到所有的極點，因此不值像四節級連結構那樣對某一個極點特別明顯的影響。3 MAX29X的頻率特性 MAX29X的頻率特性如圖4所示。圖中的fs都假定為1kHz。4 設計考慮 下面對MAX29X系列形狀電容濾波器的使用做些討論。4.1 時鐘信號 MAX29X系列開頭電容濾波器推薦使用的時鐘信號最高頻率為2.5MHz。根據對應的時鐘頻率和拐角頻率的比值，MAX291/MAX292/MAX293/MAX294的拐角頻率最高為25kHz.MAX295/MAX296/MAX297的拐角頻率最高為50kHz 。 MAX29X系列開關電容濾波器的時鐘信號既可幅外部時鐘直接驅動也可由內部振蕩器產生。使用外部時鐘時，無論是采用單電源供電還是雙電源供電，CLK可直接和采用+5V供電的CMOS時鐘信號發生器的輸出相連。通過調整外部時鐘的頻率，可完成濾波器拐角的實時調整。 當使用內部時鐘時，振蕩器的頻率由接在CLK端上的電容VCOSC決定： fCOSC (kHz)=105/3COSC (pF) 4.2 供電 MAX29X系列開關電容濾波器既可用單電源工作也可用雙電源工作。雙電源供電時的電源電壓范圍為±2.375～±5.5V。在實際電路中一般要在正負電源和GND之間接一旁路電容。 當采用單電源供電時，V-端接地，而GND端要通過電阻分壓獲得一個電壓參考，該電壓參考的電壓值為1/2的電源電壓，參見圖5。4.3 輸入信號幅度范圍限制 MAX29X允許的輸入信號的最大范圍為V--0.3V～V++0.3V。一般情況下在+5V單電源供電時輸入信號范圍取1V～4V,±5V雙電源供電時，輸入信號幅度范圍取±4V。如果輸入信號超過此范圍，總諧波失真THD和噪聲就大大增加；同樣如果輸入信號幅度過小（VP-P＜1V），也會造成THD和噪聲的增加。4.4 獨立運算放大器的用法 MAX29X中都設計有一個獨立的運算放大器，這個放大器和濾波器的實現無直接關系，用這個放大器可組成一個一階和二階濾波器，用于實現MAX29X之前的反混疊濾波功能鄞MAX29X之后的時鐘噪聲抑制功能。這個運算放大器的反相端已在內部和GND相連。 圖6是用該獨立運放組成的2階低通濾波器的電路，它的拐角頻率為10kHz,輸入阻抗為22Ω,可滿足MAX29X形狀電容濾波器的最小負載要求（MAX29X的輸出負載要求不小于20kΩ）可以通過改變R1、R2、R3、C1、C2的元件值改變拐角頻率。具體的元件值和拐角頻率的對應關系參見表1。
上傳時間： 2013-10-18
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具備處理外部模擬信號功能是很多電子設備的基本要求。為了將模擬信號轉換為數字信 號，就需要藉助A/D 轉換器。將A/D 功能和MCU 整合在一起，就可減少電路的元件數量和 電路板的空間使用。 HT45F23 微控制器內建6 通道，12 位解析度的A/D 轉換器。在本應用說明中，將介紹如何 使用HT45F23 微控制器的A/D 功能。
上傳時間： 2013-10-27
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摘要：介紹一種采用單片機控制的小功率DC/AC逆變電源，直流升壓控制部分采用電流型控制芯片UC3846，該控制方案能顯著地抑制推挽變壓器的磁偏，同時提高負載的動態響應速度。
上傳時間： 2013-10-08
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摘要：PLC只是一個控制系統中的一個環節，人們所關心的是整個生產“系統”的效果。該文分析了影響PLC控制系統的可靠性的主要因素，并通過應用實例來提高PLC控制系統的可靠性，收到顯著效果。關鍵詞:可靠性 可偏程控制器 環節
上傳時間： 2013-11-21
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用EasyFPGA030開發套件，游戲電路是模擬乒乓球比賽，可供兩人游戲。甲乙各持一按鍵作為球拍，實驗板上一行16只發光二極管為乒乓球運動軌跡，用一只亮點代表乒乓球，它可以在此軌跡上左右移動。擊球位置應在左右端第2只發光二極管位置，若擊球鍵恰好當球到達擊球位置時按下，則發出短短的擊球聲，球即向相反方向移動，若按鍵偏早或偏晚，則擊球無效，無球聲發出，球將繼續向前運行至移位寄存器末端，并停止在該位置上不動也可以設計為亮點熄滅，此時判擊球者失敗，記分板上給勝球者加1分，再經過1s后，亮點自動按乒乓球比賽規則移到發球者的擊球位置上，發球者按動擊球按鍵，下一次比賽開始。
上傳時間： 2013-11-15
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PCF8535是一款低功耗的CMOS點陣液晶驅動器，能以1：17，1：24，1：34、1：49和1：65的多路復用速率驅動點陣液晶顯示器，驅動點陣能力可達65×133點。PCF8535將液晶驅動器所須的全部功能（包括產生LCD偏置電壓的產生等）都集成在芯片里面，這樣做可以大大地減少外部器件并降低功耗。
上傳時間： 2013-11-25
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PCF2119x是一款低功耗的CMOS型LCD控制器和驅動器，可以驅動一塊點陣LCD顯示2行每行16個5×8格式的字符，或者顯示1行每行32個5×8格式的字符。PCF2119x單片（無需其他外圍器件）提供顯示所需的所有必要功能，包括片內產生LCD偏置電壓。PCF2119x的這些特性使得其需要的外圍器件極少并且能降低系統的電流損耗。PCF2119x可通過4或8位總線或者2-wire的I2C總線與大多數微控制器連接。該芯片包含一個字符發生器并且可以顯示英文、數字和假名（日語）字符。
上傳時間： 2013-11-06
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PCF2113x是一款低供電電壓的LCD控制器/驅動器，采用CMOS工藝，它可以用來驅動2×12或1×24的點陣液晶，每個字符為5×8個點。PCF2113x提供顯示所需的所有功能，包括片內產生LCD偏置電壓。PCF2113x的這些特性使得其需要的外圍器件極少，還能降低系統的功耗。PCF2113x可通過4或8位總線或者2線的I2C總線與大多數微控制器連接。該芯片包含一個字符發生器并且可以顯示英文、數字和假名（日語）字符。
上傳時間： 2013-10-08
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arm指令集(1) ARM跳轉指令可以從當前指令向前或向后的32MB地址空間跳轉。這類跳轉指令有以下4種。 （1）B 跳4專指令 B〔條件） （地址） B指令屬于ARM指令集，是最簡單的分支指令。一旦遇到一個B指令，ARM處理器將立即跳轉到給定的地址，從那里繼續執行。注意：存儲在分支指令中的實際值是相對當前R15的值的一個偏移量，而不是一個絕對地址。它的值由匯編器來計算，是24位有符號數，左移兩位后有符號擴展為32位，表示的有效偏移位為26位（＋／－ 32 MB）。 （2）BL 帶返回的跳轉指令 BI，〔條件） （地址） BL指令也屬于ARM指令集，是另一個分支指令。就在分支之前，在寄存器R14中裝載上R15的內容，因此可以重新裝載R14到R15中來返回到這個分支之后的那個指令處執行，它是子例程的一個基本但強力的實現。 （3）BLX 帶返回和狀態切換的跳轉指令 BLX ＜地址＞ BLX指令有兩種格式，第1種格式的BLX指令記作BLX（1）。BLX（1）從ARM指令集跳轉到指令中指定的目標地址，并將程序狀態切換到Thumb狀態，該指令同時將PC寄存器的內容復制到LR寄存器中。 BLX（1）指令屬于無條件執行的指令。 第2種格式的BLX指令記作BLX（2）。BLX（2）指令從ARM指令集跳轉到指令中指定的目標地址，目標地址的指令可以是ARM指令，也可以是Thumb指令。目標地址放在指令中的寄存器＜dest＞中，該地址的bit［0］值為0，目標地址處的指令類型由CPSR中的T位決定。該指令同時將PC寄存器的內容復制到LR寄存器中。 （4）BX 帶狀態切換的跳轉指令 BX（條件） （dest） BX指令跳轉到指令中指定的目標地址，目標地址處的指令可以是ARM指令，也可以是Thumb指令。目標地址值為指令的值和0xFl·FFFFFF做“與”操作的結果，目標地址處的指令類型由寄存器決定。
上傳時間： 2014-12-27
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用EasyFPGA030開發套件，游戲電路是模擬乒乓球比賽，可供兩人游戲。甲乙各持一按鍵作為球拍，實驗板上一行16只發光二極管為乒乓球運動軌跡，用一只亮點代表乒乓球，它可以在此軌跡上左右移動。擊球位置應在左右端第2只發光二極管位置，若擊球鍵恰好當球到達擊球位置時按下，則發出短短的擊球聲，球即向相反方向移動，若按鍵偏早或偏晚，則擊球無效，無球聲發出，球將繼續向前運行至移位寄存器末端，并停止在該位置上不動也可以設計為亮點熄滅，此時判擊球者失敗，記分板上給勝球者加1分，再經過1s后，亮點自動按乒乓球比賽規則移到發球者的擊球位置上，發球者按動擊球按鍵，下一次比賽開始。
標簽： 模擬
上傳時間： 2013-11-12
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