MAX29X是美國MAXIM公司生瓣的8階開關(guān)電容低通濾波器,由于價格便宜、使用方便、設(shè)計簡單，在通訊、信號自理等領(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)計注意事項等問題作了討論，具有一定的實用參考價值。關(guān)鍵詞：開關(guān)電容、濾波器、設(shè)計 1 引言 開關(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(lǐng)域頗具影響，它生產(chǎn)MAX291/292/293/294/295/296/297系列8階低通開關(guān)電容濾波器由于使用方便（基本上不需外接元件）、設(shè)計簡單（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(guān)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(guān)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(shè)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(diǎn)后輸出將隨頻率的變高而增大，直到第二個零點(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(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(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(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(jié)構(gòu)，每一節(jié)包含兩個濾波器極點(diǎn)。這種方法的特點(diǎn)就是易于設(shè)計。但采用這種方法設(shè)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(guān)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(diǎn)，在這種結(jié)構(gòu)中每個元件的影響作用是對于整個頻率響應(yīng)曲線的，某元件值的誤差將會分散到所有的極點(diǎn)，因此不值像四節(jié)級連結(jié)構(gòu)那樣對某一個極點(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(yīng)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(guān)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(dāng)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(guān)電容濾波器既可用單電源工作也可用雙電源工作。雙電源供電時的電源電壓范圍為±2.375～±5.5V。在實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，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(dú)立運(yùn)算放大器的用法 MAX29X中都設(shè)計有一個獨(dú)立的運(yùn)算放大器，這個放大器和濾波器的實現(xiàn)無直接關(guān)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(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(yīng)關(guān)系參見表1。
上傳時間： 2013-10-18
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雙軸光伏尋日系統(tǒng)可以跟蹤太陽的運(yùn)動，使光伏組件始終正對著太陽接受到更多的太陽輻射，從而提高光伏板的輸出功率。該裝置以AT89S52單片機(jī)為核心處理芯片，采用時控與光控相結(jié)合的方式，控制直流電機(jī)實現(xiàn)尋日跟蹤。通過實際安裝測試，光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量得到顯著提高，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
標(biāo)簽： 單片機(jī) 光伏尋日系統(tǒng)
上傳時間： 2013-10-14
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傳統(tǒng)多模態(tài)生物特征識別方法當(dāng)出現(xiàn)生物特征缺失時，識別性能會明顯下降。針對此問題，提出一種融合人臉、虹膜和掌紋的自適應(yīng)并行結(jié)構(gòu)多模態(tài)生物識別方法。該方法在設(shè)計融合策略時，考慮到所有可能的輸入缺失，構(gòu)造并行結(jié)構(gòu)的融合函數(shù)集，在實際應(yīng)用時根據(jù)輸入狀態(tài)自適應(yīng)的選擇融合策略進(jìn)行識別。實驗仿真結(jié)果表明該方法既可提高識別可靠性又可實現(xiàn)當(dāng)有生物特征缺失時的性能穩(wěn)定。
上傳時間： 2013-11-02
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本文介紹了基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是模擬域與數(shù)字域之間必不可少的紐帶，它的存在具有著非常重要的作用。本文介紹的重點(diǎn)是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，而該系統(tǒng)硬件部分的重心在于單片機(jī)。數(shù)據(jù)采集與通信控制采用了模塊化的設(shè)計，數(shù)據(jù)采集與通信控制采用了單片機(jī)AT89S52來實現(xiàn)，硬件部分是以單片機(jī)為核心，還包括A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，顯示模塊，和串行接口部分。該系統(tǒng)從機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集并應(yīng)答主機(jī)的命令。8路被測電壓通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過串行口MAX232傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，由上位機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接受、處理和顯示，并用LED數(shù)碼顯示器來顯示所采集的結(jié)果。軟件部分應(yīng)用VC++編寫控制軟件，對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)通信等程序進(jìn)行了設(shè)計。
標(biāo)簽： 單片機(jī) 多路數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)設(shè)計 畢業(yè)論文
上傳時間： 2013-10-28
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傳統(tǒng)教學(xué)用實驗箱缺少培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計硬件的環(huán)節(jié)，偏重軟件設(shè)計，學(xué)生動手能力和創(chuàng)新性不足。為此，引入了模塊化思想，將系統(tǒng)按功能分成6個模塊，設(shè)計了創(chuàng)新實驗板系統(tǒng)，采用串口通信原理，實現(xiàn)宿主計算機(jī)和單片機(jī)之間的通信問題。該系統(tǒng)要求學(xué)生根據(jù)需求，自主選材、獨(dú)立設(shè)計并焊接實驗板，編程之前需要自己設(shè)計實驗方案并進(jìn)行連線。該系統(tǒng)使學(xué)生參與從硬件設(shè)計到軟件實現(xiàn)的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的全部過程，有效地彌補(bǔ)傳統(tǒng)實驗箱在硬件教學(xué)上的不足，全程培養(yǎng)學(xué)生動手能力和解決問題的能力。結(jié)果表明，本系統(tǒng)具有很好的穩(wěn)定性和靈活性。
標(biāo)簽： 單片機(jī) 創(chuàng)新 實驗板
上傳時間： 2013-11-14
上傳用戶：franktu
Microchip 單片機(jī)的速度和復(fù)雜性已經(jīng)到達(dá)足以要 求降低電源電壓的程度，并正在向 5V 電源電壓以 下轉(zhuǎn)換。但問題是絕大多數(shù)接口電路仍然是為 5V 電源而設(shè)計的。這就意味著，作為設(shè)計人員，我們 現(xiàn)在面臨著連接 3.3V 和 5V 系統(tǒng)的任務(wù)。此外， 這個任務(wù)不僅包括邏輯電平轉(zhuǎn)換，同時還包括為 3.3V 系統(tǒng)供電、轉(zhuǎn)換模擬信號使之跨越 3.3V/5V 的 障礙。 技巧和訣竅 DS41285A_CN 第 2 頁 . 2006 Microchip Technology Inc. 本 《技巧和訣竅》提供了一些電源供電組件、數(shù) 字電平轉(zhuǎn)換組件甚至模擬轉(zhuǎn)換組件，以解決所面臨 的挑戰(zhàn)。全書對每種轉(zhuǎn)換均給出了多種選擇方案， 從單片 （All-in-One）接口器件到低成本的分立解 決方案都有涉及。簡而言之，無論導(dǎo)致轉(zhuǎn)換的原因 是復(fù)雜性、成本還是尺寸，設(shè)計人員處理 3.3V 挑 戰(zhàn)可能需要的全部組件均在本文有所討論。
標(biāo)簽： 單片機(jī) 電平互聯(lián)
上傳時間： 2013-10-30
上傳用戶：wqxstar
P0端口由鎖存器、輸入緩沖器、切換開關(guān)、一個與非門、一個與門及場效應(yīng)管驅(qū)動電路構(gòu)成。再看圖的右邊，標(biāo)號 為P0.X引腳的圖標(biāo)，也就是說P0.X引腳可以是P0.0到P0.7的任何一位，即在P0口有8個與上圖相同的電路組成。
上傳時間： 2014-01-13
上傳用戶：fandeshun
近日，我們訪問了幾家為手機(jī)產(chǎn)品設(shè)計提供芯片平臺的廠商，并且圍繞一些關(guān)鍵話題了解到了他們的一些看法，相信這些觀點(diǎn)具有一定的代表性，我們也希望您能從中受到些許啟發(fā)。
標(biāo)簽： 手機(jī)芯片
上傳時間： 2013-10-08
上傳用戶：88mao
在冶金、化工，機(jī)械等各類工業(yè)控制中，電加熱爐都得到了廣泛的應(yīng)用。目前國內(nèi)的電加熱爐溫度控制器大多還停留在國際60年代水平，仍在使用繼電一接觸器控制或常規(guī)PID控制，自動化程度低，動態(tài)控制精度差，滿足不了日益發(fā)展的工藝技術(shù)要求。電加熱爐的溫度是生產(chǎn)工藝的一項重要指標(biāo)，溫度控制的好壞將直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。電加熱爐由電阻絲加熱，溫度控制具有非線性、大滯后、大慣性、時變性、升溫尊向性等特點(diǎn)。而且，在實際應(yīng)用和研究中，電加熱爐溫度控制遇到了很多困難：第一，很難建立精確的數(shù)學(xué)模型：第二，不能很好地解決非線性、大滯后等問題。以精確數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)地經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制論在解決這些問題時遇到了極大地困難，而以語言規(guī)則模型(IF—THEN)為基礎(chǔ)的模糊控制理論卻是解決上述問題的有效途徑和方法。國內(nèi)現(xiàn)有的一些模糊設(shè)計方法大多存在不同缺點(diǎn)，而且真正把理論研究應(yīng)用到實際系統(tǒng)的也較少。所以，深入研究在電加熱爐系統(tǒng)控制中具體模糊控制設(shè)計理論是十分必要的。本文針對電加熱爐這一控制對象，以Ts．94—1型號的箱形電加熱爐為參考對象，分別采用工業(yè)控制中普遍使用的PID控制、經(jīng)常見到的模糊控制策略，如基本模糊控制，對其進(jìn)行仿真實驗，比較，并進(jìn)行了理論分析。針對上述電加熱爐控制中存在的問題，本文設(shè)計了雙模糊控制器。雙模糊控制器在參數(shù)自整定模糊控制理論的基礎(chǔ)上，對比例因子進(jìn)行調(diào)整，克服原算法復(fù)雜麗不實用的特點(diǎn)，根據(jù)電加熱爐不同的工作狀態(tài)采用不同的模糊控制器，提高了控制精度，改善了控制效果。本文把模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)很強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和自適應(yīng)能力，建立了自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)。把不依賴精確數(shù)學(xué)模型的模糊控制系統(tǒng)與有價值的經(jīng)驗數(shù)據(jù)或參考模型相結(jié)合，彌補(bǔ)了模糊控制的不足，使模糊控制系統(tǒng)更能發(fā)揮其強(qiáng)大優(yōu)勢，控制效果理想。在實踐應(yīng)用方面，以電加熱爐為控制對象，開發(fā)了89C51單片機(jī)模糊控制器，主要進(jìn)行了硬件和軟件的設(shè)計。
標(biāo)簽： 單片機(jī) 中的應(yīng)用 模糊控制 電加熱爐
上傳時間： 2013-10-28
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鐘是現(xiàn)代人類日常生活必不可少的工具，語音時鐘更是現(xiàn)在電子時鐘多功能化發(fā)展的一個方向。語音電子鐘具有突出的播報時間的功能，它被廣泛用在生活中的各種場合。本設(shè)計就是從日常生活中常見的事物入手，通過對語音電子鐘的設(shè)計，讓我認(rèn)識到單片機(jī)已經(jīng)深入到我們生活的每個領(lǐng)域。 本文從語音電子鐘的設(shè)計原理、設(shè)計方案入手，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)硬件設(shè)計、軟件設(shè)計及調(diào)試。在語音電子鐘的設(shè)計中，要處理好以下幾個關(guān)鍵：D/A（數(shù)/模）轉(zhuǎn)換，語音識別，人機(jī)接口，程序設(shè)計。D/A（數(shù)/模）和語音識別技術(shù)關(guān)系到時間的正確播報，人機(jī)接口是播報時間和調(diào)整時間的關(guān)鍵。利用凌陽SPCE061A單片機(jī)在語音識別和處理方面的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合實踐，設(shè)計出有特色的語音電子鐘。
上傳時間： 2013-10-30
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