今天的電子電路(比如手機、服務器等領域)的切換速度、信號擺率比以前更高,同時芯片的封裝和信號擺幅卻越來越小,對噪聲更加敏感。因此,今天的電路設計者們比以前會更關心電源噪聲的影響。實時示波器是用來進行電源噪聲測量的一種常用工具,但是如果使用方法不對可能會帶來完全錯誤的測量結果,筆者在和用戶交流過程中發(fā)現(xiàn)很多用戶的測試方法不盡正確,所以把電源紋波噪聲測試中需要注意的一些問題做一下總結,供大家參考。 由于電源噪聲帶寬很寬,所以很多人會選擇示波器做電源噪聲測量。但是不能忽略的是,實時寬帶數(shù)字示波器以及其探頭都有其固有的噪聲。如果要測量的噪聲與示波器和探頭的噪聲在相同數(shù)量級,那么要進行精確測量將是非常困難的一件事情。
上傳時間: 2013-11-06
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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(shù)、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(fā)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(fā)展上了一個新臺階。 MAXIM公司在模擬器件生產(chǎn)領域頗具影響,它生產(chǎn)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(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,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(nèi),它的增益最穩(wěn)定,波動小,主要用于儀表測量等要求整個通頻帶內(nèi)增益恒定的場合。MAX292/296為貝塞爾(Bessel)濾波器,在通頻帶內(nèi)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(wěn)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(nèi)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(chǎn)生的時延不同,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(xiàn)波浪形,如圖2所示。阻帶從fS起算起,高于頻率fS處的增益不會超過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。橢圓型濾波器的一個重要參數(shù)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(nèi)部時鐘。使用內(nèi)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(nèi)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(xù)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(diào)整時鐘,截止頻率的調(diào)整范圍為:0.1Hz~25kHz(MAX291/292/293*294);0.1Hz~kHz(MAX295/296/297)。 ●既可用外部時鐘也可用內(nèi)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(shù) 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(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)級連結構,每一節(jié)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(yōu)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(jié)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(jù)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(qū)動也可由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)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(fā)生器的輸出相連。通過調(diào)整外部時鐘的頻率,可完成濾波器拐角的實時調(diào)整。 當使用內(nèi)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(xiàn)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(xiàn)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(nèi)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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基于單片機的正弦波發(fā)生器的設計與制作
標簽: 40831 波形發(fā)生器 單片機 正弦波發(fā)生器
上傳時間: 2013-10-20
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[摘要]目的:設計一種脈搏波信號發(fā)生器,能夠發(fā)出代替人體實際脈搏波的信號,將其發(fā)送至各類脈搏波信號檢測儀器中,以求調(diào)試和檢查這類儀器的性能指標。方法:以C8051F020單片機為核心,通過USB接口連接上位機,獲得所需的反映人體不同生理狀態(tài)的脈搏波波形信號并存儲,根據(jù)用戶的不同選擇,將脈搏波波形信號發(fā)送到指定的儀器上。結果:該脈搏波信號發(fā)生器可以方便的接收上位機發(fā)來的脈搏波波形信號,并將脈搏波波形信號儲存在自身的Flash芯片中,脈搏波信號發(fā)生器可以發(fā)送各類脈搏波信號。結論:該脈搏波信號發(fā)生器結構簡單、體積小,可以方便的發(fā)出各種脈搏波波形信號,并且每一種脈搏波信號都反映了人體的不同生理狀態(tài),屬于專用信號
標簽: C8051F020 單片機 信號發(fā)生器 脈搏波
上傳時間: 2013-11-24
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導波雷達物位計是一種利用時域反射原理實現(xiàn)的高性能物位計。為了實現(xiàn)導波雷達物位計這一高精度時差測量系統(tǒng),采用了CPLD和MSP430單片機協(xié)同工作的電路設計。CPLD為信號收發(fā)模塊的核心,為發(fā)射電路中提供窄脈沖產(chǎn)生電路的周期觸發(fā)信號,并在接收電路中控制可編程延時器件AD9500實現(xiàn)等效時間采樣,把高頻的回波脈沖信號在時間軸上放大為低頻信號。以MSP430為核心的信號處理模塊根據(jù)收發(fā)模塊傳來的信號計算物位,并把物位信息以4~20 mA信號、串口等方式輸出,同時MSP430還對液晶屏、按鍵等外圍器件進行控制。實際試驗表明系統(tǒng)各模塊的工作狀態(tài)與理論分析相符。
上傳時間: 2013-11-05
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斬波器原理
標簽: 斬波器
上傳時間: 2014-08-27
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增強型51單片機STC12C5A60S2的內(nèi)部AD和PWM波以及時鐘輸出程序
上傳時間: 2013-11-07
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基于AT89S51單片機的頻率可調(diào)的方波信號發(fā)生器
上傳時間: 2014-12-26
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提出了采用兩段式同軸波紋慢波結構實現(xiàn)雙頻高功率微波輸出的相對論返波振蕩器, 推導了該結構的TM0n模式色散方程,數(shù)值求解了兩段式同軸波紋慢波結構TM0n模色散曲線,分析了該器件X波段雙頻高功率微波輸出的產(chǎn)生機理, 分析中考慮了電子注在慢波結構第二段工作效率不變和下降時的雙頻工作點情況,并運用2.5 維全電磁粒子模擬程序驗證了雙頻微波信號的可靠性。關鍵詞高功率微波;雙頻;X 波段;相對論返波振蕩器 當前, 應用于高功率微波效應的微波器件只有一個主頻率,已有的實驗結果表明,在現(xiàn)有條件下,單頻高功率微波用于攻擊敵方的電子系統(tǒng)所需的功率遠遠大于單只高功率微波源所能產(chǎn)生的功率,即破壞閾值很高[1]。但是,如果用兩個或多個頻率相近的高功率微波波束產(chǎn)生拍頻后用于攻擊電子系統(tǒng),那么所需的功率密度將大大減小,即效應閾值大大下降, 采用這種方式將有可能在現(xiàn)有的技術下使高功率微波實用化[2],但是雙頻及多頻高功率微波源器件的研究目前是十分前沿的課題,處于剛起步階段,在國內(nèi)外極少有報道[2~4],因而,用單個微波源器件產(chǎn)生穩(wěn)定輸出的雙頻甚至多頻高功率微波具有重要的實際應用價值和學術價值,是高功率微波領域又一個新興的研究方向, 在高功率微波武器和新體制雷達等方面將有良好的應用前景。
上傳時間: 2013-10-31
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!方波信號是數(shù)字電路中非常重要的信號源!其產(chǎn)生方法有很多途徑"本設計是基于MPLAB平臺通過對方波信號發(fā)生器的電路分析!介紹了方波信號的產(chǎn)生原理和軟件實現(xiàn)過程!并利用’:.單片機的定時器#計數(shù)器技術對PIC16F877A進行編程$通過對TMRO模塊進行設置!使其分頻比改變!產(chǎn)生V種不同頻率的方波信號!同時改變初始值!產(chǎn)生任意頻率的方波信號"
上傳時間: 2013-10-23
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