MAX29X是美國(guó)MAXIM公司生瓣的8階開(kāi)關(guān)電容低通濾波器,由于價(jià)格便宜、使用方便、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,在通訊、信號(hào)自理等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文就其工作原理、電氣參數(shù)、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)等問(wèn)題作了討論,具有一定的實(shí)用參考價(jià)值。關(guān)鍵詞:開(kāi)關(guān)電容、濾波器、設(shè)計(jì) 1 引言 開(kāi)關(guān)電容濾波器在近些年得到了迅速的發(fā)展,世界上一些知名的半導(dǎo)體廠家相繼推出了自己的開(kāi)頭電容濾波器集成電路,使形狀電容濾波器的發(fā)展上了一個(gè)新臺(tái)階。 MAXIM公司在模擬器件生產(chǎn)領(lǐng)域頗具影響,它生產(chǎn)MAX291/292/293/294/295/296/297系列8階低通開(kāi)關(guān)電容濾波器由于使用方便(基本上不需外接元件)、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單(頻率響應(yīng)函數(shù)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(yōu)點(diǎn),在ADC的反混疊濾波、噪聲分析、電源噪聲抑制等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 MAX219/295為巴特活思(型濾波器,在通頻帶內(nèi),它的增益最穩(wěn)定,波動(dòng)小,主要用于儀表測(cè)量等要求整個(gè)通頻帶內(nèi)增益恒定的場(chǎng)合。MAX292/296為貝塞爾(Bessel)濾波器,在通頻帶內(nèi)它的群時(shí)延時(shí)恒定的,相位對(duì)頻率呈線(xiàn)性關(guān)系,因此脈沖信號(hào)通過(guò)MAX292/296之后尖峰幅度小,穩(wěn)定速度快。由于脈沖信號(hào)通過(guò)貝塞爾濾波器之后所有頻率分量的延遲時(shí)間是相同的,故可保證波形基本不變。關(guān)于巴特活和貝塞爾濾波器的特性可能圖1來(lái)說(shuō)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(shè)為10kHZ。蹤跡B通過(guò)MAX292/296后的波形。從圖中可以看出,由于MAX292/296在通帶內(nèi)具有線(xiàn)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(guò)MAX291/295之后,由于不同頻率的信號(hào)產(chǎn)生的時(shí)延不同,輸出波形中就出現(xiàn)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(guò)渡帶可以作得很窄。在橢圓型濾波器中,第一個(gè)傳輸零點(diǎn)后輸出將隨頻率的變高而增大,直到第二個(gè)零點(diǎn)處。這樣幾番重復(fù)就使阻事賓頻響呈現(xiàn)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(huì)超過(guò)fS處的增益。在橢圓型濾波中,通頻帶內(nèi)的增益存在一定范圍的波動(dòng)。橢圓型濾波器的一個(gè)重要參數(shù)就是過(guò)渡比。過(guò)渡比定義為阻帶頻率fS與拐角頻率(有時(shí)也等同為截止頻率)由時(shí)鐘頻率確定。時(shí)鐘既可以是外接的時(shí)鐘,也可以是自己的內(nèi)部時(shí)鐘。使用內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)只需外接一個(gè)定時(shí)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(gè)獨(dú)立的運(yùn)算放大器(其反相輸入端已在內(nèi)部接地)。用這個(gè)運(yùn)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(xù)時(shí)間低通濾波器。 下面歸納一下它們的特點(diǎn): ●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(guò)調(diào)整時(shí)鐘,截止頻率的調(diào)整范圍為:0.1Hz~25kHz(MAX291/292/293*294);0.1Hz~kHz(MAX295/296/297)。 ●既可用外部時(shí)鐘也可用內(nèi)部時(shí)鐘作為截止頻率的控制時(shí)鐘。 ●時(shí)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(gè)獨(dú)立的運(yùn)算放大器可用于其它應(yīng)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(shù) MAX29X系列開(kāi)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(shí)鐘輸入。 OP OUT:獨(dú)立運(yùn)放的輸出端。 OP INT:獨(dú)立運(yùn)放的同相輸入端。 OUT:濾波器輸出。 IN:濾波器輸入。 V-:負(fù)電源 。雙電源供電時(shí)搛-2.375~-5.5V之間的電壓,單電源供電時(shí)V--=-V。 V+:正電源。雙電源供電時(shí)V+=+2.35~+5.5V,單電源供電時(shí)V+=+4.75~+11.0V。 GND:地線(xiàn)。單電源工作時(shí)GND端必須用電源電壓的一半作偏置電壓。 NC:空腳,無(wú)連線(xiàn)。 MAX29X的極限電氣參數(shù)如下: 電源(V+~V-):12V 輸入電壓(任意腳):V--0.3V≤VIN≤V++0.3V 連續(xù)工作時(shí)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(shù)的形狀電容濾波器都采用四節(jié)級(jí)連結(jié)構(gòu),每一節(jié)包含兩個(gè)濾波器極點(diǎn)。這種方法的特點(diǎn)就是易于設(shè)計(jì)。但采用這種方法設(shè)計(jì)出來(lái)的濾波器的特性對(duì)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(kāi)關(guān)電容持了梯形無(wú)源濾波器,這種方法保持了梯形無(wú)源濾波器的優(yōu)點(diǎn),在這種結(jié)構(gòu)中每個(gè)元件的影響作用是對(duì)于整個(gè)頻率響應(yīng)曲線(xiàn)的,某元件值的誤差將會(huì)分散到所有的極點(diǎn),因此不值像四節(jié)級(jí)連結(jié)構(gòu)那樣對(duì)某一個(gè)極點(diǎn)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(shè)計(jì)考慮 下面對(duì)MAX29X系列形狀電容濾波器的使用做些討論。4.1 時(shí)鐘信號(hào) MAX29X系列開(kāi)頭電容濾波器推薦使用的時(shí)鐘信號(hào)最高頻率為2.5MHz。根據(jù)對(duì)應(yīng)的時(shí)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(kāi)關(guān)電容濾波器的時(shí)鐘信號(hào)既可幅外部時(shí)鐘直接驅(qū)動(dòng)也可由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生。使用外部時(shí)鐘時(shí),無(wú)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(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器的輸出相連。通過(guò)調(diào)整外部時(shí)鐘的頻率,可完成濾波器拐角的實(shí)時(shí)調(diào)整。 當(dāng)使用內(nèi)部時(shí)鐘時(shí),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(kāi)關(guān)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(shí)的電源電壓范圍為±2.375~±5.5V。在實(shí)際電路中一般要在正負(fù)電源和GND之間接一旁路電容。 當(dāng)采用單電源供電時(shí),V-端接地,而GND端要通過(guò)電阻分壓獲得一個(gè)電壓參考,該電壓參考的電壓值為1/2的電源電壓,參見(jiàn)圖5。4.3 輸入信號(hào)幅度范圍限制 MAX29X允許的輸入信號(hào)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(shí)輸入信號(hào)范圍取1V~4V,±5V雙電源供電時(shí),輸入信號(hào)幅度范圍取±4V。如果輸入信號(hào)超過(guò)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(hào)幅度過(guò)小(VP-P<1V),也會(huì)造成THD和噪聲的增加。4.4 獨(dú)立運(yùn)算放大器的用法 MAX29X中都設(shè)計(jì)有一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)算放大器,這個(gè)放大器和濾波器的實(shí)現(xiàn)無(wú)直接關(guān)系,用這個(gè)放大器可組成一個(gè)一階和二階濾波器,用于實(shí)現(xiàn)MAX29X之前的反混疊濾波功能鄞MAX29X之后的時(shí)鐘噪聲抑制功能。這個(gè)運(yùn)算放大器的反相端已在內(nèi)部和GND相連。 圖6是用該獨(dú)立運(yùn)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(mǎn)足MAX29X形狀電容濾波器的最小負(fù)載要求(MAX29X的輸出負(fù)載要求不小于20kΩ)可以通過(guò)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(duì)應(yīng)關(guān)系參見(jiàn)表1。
上傳時(shí)間: 2013-10-18
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PSHLY-B回路電阻測(cè)試儀介紹
標(biāo)簽: PSHLY-B 回路 電阻測(cè)試儀
上傳時(shí)間: 2013-11-05
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針對(duì)目前使用的RS232接口數(shù)字化B超鍵盤(pán)存在PC主機(jī)啟動(dòng)時(shí)不能設(shè)置BIOS,提出一種PS2鍵盤(pán)的設(shè)計(jì)方法。基于W78E052D單片機(jī),采用8通道串行A/D轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)了8個(gè)TGC電位器信息采集電路,電位器位置信息以鍵盤(pán)掃描碼序列形式發(fā)送,正交編碼器信號(hào)通過(guò)XC9536XL轉(zhuǎn)換為單片機(jī)可接收的中斷信號(hào),軟件接收到中斷信息后等效處理成按鍵。結(jié)果表明,在滿(mǎn)足開(kāi)機(jī)可設(shè)置BIOS同時(shí),又可實(shí)現(xiàn)超聲特有功能,不需要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)程序,接口簡(jiǎn)單,成本低。 Abstract: Aiming at the problem of the digital ultrasonic diagnostic imaging system keyboard with RS232 interface currently used couldn?蒺t set the BIOS when the PC boot, this paper proposed a design method of PS2 keyboards. Based on W78E052D microcontroller,designed eight TGC potentiometers information acquisition circuit with 8-channel serial A/D converter, potentiometer position information sent out with keyboard scan code sequentially.The control circuit based on XC9536 CPLD is used for converting the mechanical actions of the encoders into the signals that can be identified by the MCU, software received interrupt information and equivalently treatmented as key. The results show that the BIOS can be set to meet the boot, ultrasound specific functionality can be achieved at the same time, it does not require specially designed driver,the interface is simple and low cost.
標(biāo)簽: 單片機(jī) B超 數(shù)字化 鍵盤(pán)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-10-10
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單片機(jī)的頻率越來(lái)越高,RAM的訪(fǎng)問(wèn)速度也來(lái)也快,但單片機(jī)系統(tǒng)的效率并不一定成比例的提高。 目前,使用的主流單片機(jī)有80386EX(50MHz,外部地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)16位)、MPC860T(66MHz外部地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)32位)以及DS80C32(25MHz,外部地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)8位)使用的SDRAM有HY57系列、K416系列(訪(fǎng)問(wèn)速度100MHz133MHz);使用的SRAM如IDT71024、IDT7256(50MHz);使用的Flash有AT29C512、SST39VF040、AT29C010(8MHz或15MHz)等。可見(jiàn)SDRAMS,RAM的速度和單片機(jī)是匹配的甚至比單片機(jī)的速度更快一點(diǎn),不需要單片機(jī)插入等待狀態(tài)。而Flash的訪(fǎng)問(wèn)頻率則比單片機(jī)慢2~6倍,單片機(jī)往往要通過(guò)插入多個(gè)等待狀態(tài)來(lái)和它相匹配,況且Flash多為8位,而當(dāng)前單片機(jī)多為16,32位更多的降低了單片機(jī)的工作性能。
上傳時(shí)間: 2013-11-09
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單片機(jī)語(yǔ)言C51應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)集錦使用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)速度快,代碼可重復(fù)使用,程序結(jié)構(gòu)清晰、易懂、易維護(hù),易開(kāi)發(fā)一些比較大型的項(xiàng)目。目前,許多編譯器都已經(jīng)支持了C51,而且是Windows視窗界面。Kelic51是目前單片機(jī)開(kāi)發(fā)最為流行的軟件。本書(shū)收集并整理了許多實(shí)用的采用C51單片機(jī)開(kāi)發(fā)的程序,這些程序既可以給讀者以開(kāi)拓思路,參考的用途又是實(shí)際的開(kāi)發(fā)程序,可以直接作為程序應(yīng)用在相同的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)上。通過(guò)本書(shū)的學(xué)習(xí),讀者可以進(jìn)一步了解和掌握C51編程的思路和方法。單片機(jī)語(yǔ)言C51應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)集錦目錄:程序一 實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302的C51程序例子程序二 C430與CSI的一點(diǎn)區(qū)別程序三 一個(gè)菜單的例子程序四 DS1820單芯片溫度測(cè)量程序五 keilc 6.20c版直接嵌入?yún)R編的方法程序六 用計(jì)算機(jī)并口模擬SPI通信的C源程序程序七 CRC 16-SIANDARD的快速算法程序八 在PC上用并行口模擬I(平方)C總線(xiàn)的C源代碼程序九 一種在C51中寫(xiě)二進(jìn)制的方法程序十 CRC算法原理及C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)程序十一 軟件陷階程序十二 一個(gè)簡(jiǎn)單的VB串口發(fā)送程序程序十三 12864漢字液晶顯示驅(qū)動(dòng)程序程序十四 12232點(diǎn)陣液晶基本驅(qū)動(dòng)程序程序十五 串口中斷服務(wù)函數(shù)集程序十六 93C46讀寫(xiě)程序程序十七 20045讀寫(xiě)程序程序十八 一組小程序集錦程序十九 AVR asm源程序程序二十 AVR單片機(jī)一個(gè)簡(jiǎn)單的通信程序程序二十一 TG19264A接口程序程序二十二 TG19264A接口程序(AVR模擬方式)程序二十三 常用的幾種碼制轉(zhuǎn)換BCD,HEX,BIN程序二十四 16x2字符液晶屏驅(qū)動(dòng)演示程序一程序二十五 16x2字符液晶屏驅(qū)動(dòng)演示程序二程序二十六 PS7219代碼程序二十七 2051的AD代碼程序二十八 ARV19264型液晶顯示字庫(kù)程序二十九 液晶CKW19264A型接口程序(模擬方式)程序三十 I(平方)C總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)程序程序三十一 240128型液晶代碼程序三十二 飛機(jī)游戲程序三十三 PC鍵代碼程序三十四 拼音輸入法模塊程序三十五 串行口代碼程序三十六 蛇游戲代碼程序三十七 與液晶模塊T6963C連接代碼程序三十八 鍵盤(pán)輸入法設(shè)計(jì)草案程序三十九 16*4液晶漢字代碼程序四十 智能化家電控制附錄C 單片機(jī)C51編程幾個(gè)有用的模塊附錄D 頭文件W77E58.h附錄A MCS-51單片機(jī)定點(diǎn)運(yùn)算子程序庫(kù)附錄B MCS-51單片機(jī)浮點(diǎn)運(yùn)算子程序庫(kù)
標(biāo)簽: C51 單片機(jī)語(yǔ)言 集錦
上傳時(shí)間: 2013-11-02
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并行接口電路:微處理器與I/O設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)均需經(jīng)過(guò)接口電路實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與設(shè)備互連的匹配。并行接口電路中每個(gè)信息位有自己的傳輸線(xiàn),一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)各位可并行傳送,速度快,控制簡(jiǎn)單。由于電氣特性的限制,傳輸距離不能太長(zhǎng)。8255A是通用的可編程并行接口芯片,功能強(qiáng),使用靈活。適合一些并行輸入/輸出設(shè)備的使用。8255A并行接口邏輯框圖三個(gè)獨(dú)立的8位I/O端口,口A、口B、口C。口A有輸入、輸出鎖存器及輸出緩沖器。口B與口C有輸入、輸出緩沖器及輸出鎖存器。在實(shí)現(xiàn)高級(jí)的傳輸協(xié)議時(shí),口C的8條線(xiàn)分為兩組,每組4條線(xiàn),分別作為口A與口B在傳輸時(shí)的控制信號(hào)線(xiàn)。口C的8條線(xiàn)可獨(dú)立進(jìn)行置1/置0的操作。口A、口B、口C及控制字口共占4個(gè)設(shè)備號(hào)。8255A并行接口的控制字工作模式選擇控制字:口A有三種工作模式,口B有二種工作模式。口C獨(dú)立使用時(shí)只有一個(gè)工作模式,與口A、口B配合使用時(shí),作為控制信號(hào)線(xiàn)。三種工作模式命名為:模式0、模式1及模式2。模式 0 為基本I/O端口,模式1為帶選通的I/O端口,模式 2 為帶選通的雙向I/O端口。口A可工作在三種模式下,口B可工作在模式 0與模式 1下,口C可工作在模式0下或作為控制線(xiàn)配合口A、口B工作。
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TKS仿真器B系列快速入門(mén)
上傳時(shí)間: 2013-10-31
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一個(gè)簡(jiǎn)單好用的B+樹(shù)算法實(shí)現(xiàn)
上傳時(shí)間: 2015-01-04
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一個(gè)用Basic實(shí)現(xiàn)的B-Tree算法
上傳時(shí)間: 2013-12-30
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一個(gè)用Java applet實(shí)現(xiàn)的B-Tree算法
標(biāo)簽: B-Tree applet Java 算法
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