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。
標簽: 29X MAX 29 8階
上傳時間: 2013-10-18
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隨著數字音頻技術的不斷發展,數字化音頻設備已廣泛應用于廣播電視節目領域。鑒于專業數字音頻設備越來越多地需求,以及專用接收發送設備的復雜性,本設計采用Philips公司的ARM7控制芯片LPC2138結合音響設備專用芯片,設計一個簡單的AES/EBU(AES3)數字音頻收發系統,實現了專業AES3數字音頻的接收與發送。實驗顯示,在輸入1 kHz,24 dBu時,本設計的總諧波失真小于0.005%,信噪比大于90 dBu。
標簽: 2138 AES3 LPC 數字音頻
上傳時間: 2013-11-11
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上傳時間: 2013-10-20
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近年來電腦虛擬儀器的發展很快。在飛速發展的計算機技術支持下,“軟件即儀器”的理念得到了充分的發揮。計算機加軟件配合合適的AD/DA界面和傳感器/控制器,就可以完成形形色色的傳統儀器的所有功能,應用領域遍及現代科技的各個方面,大有星火燎原之勢。而且由于其成本較低,升級容易換代快,維護簡單,特別是數據的采集、分析、管理做到了智能化,大大提高了工作效率,在科研、計量、工控、自控等應用上特別受青睞,發展勢頭已將傳統儀器遠遠拋在了后面,并將持續下去。但是一般的虛擬儀器對于普通電子愛好者來說仍然是太昂貴了,而且由于通用的虛擬儀器要考慮高速信號,往往采用高速低分辨率的AD/DA芯片,一般分辨率只能達到8至12位,這對于電子愛好者常用的音頻領域恰恰不夠精確。在現代多媒體電腦上,聲卡已經成為一個必不可少的重要組成部分,它給我們提供了豐富多彩的視聽娛樂和有聲交流功能,使“多媒體”的名稱名副其實。但是你是否知道,利用聲卡高精度的AD/DA變換界面,加上合適的軟件,就可以構成功能十分強大的音頻(超音頻)虛擬儀器呢?并且,如果使用足夠好的聲卡,配合比較簡單的擴展設備和傳聲器/放大器,再選用本文介紹的軟件,將是目前音頻虛擬儀器的最強、最佳選擇。限于篇幅和時間,本文主要介紹一些原則性的測試方法,期望起到拋磚引玉的作用,給有興趣的愛好者引個路。具體的應用還需要大家不斷學習、探索,詳細的軟件應用方法將在2004年《無線電》雜志以及本站連續刊登介紹。1.聲卡的選擇聲卡擔負著模擬信號進出大門的重任,其性能如何,對虛擬儀器的精度有著最直接的影響,因此選擇合適的聲卡是非常有必要的。從分辨率看,一般電腦多媒體聲卡為16位,取樣頻率為44.1/48KHz,而現在的主流中高檔聲卡大多具備了96KHz/24bit的取樣精度,好的專業聲卡甚至能達到輸入/輸出兼備的192KHz/24bit取樣精度。從音頻處理的技術指標看,許多質量良好的廉價聲卡已經超越了一般模擬儀器,而高檔的專業聲卡更是具有極其優異的指標。這也不奇怪,因為專業聲卡本身就是為專業的錄音、監聽、音頻處理而設計的,是音頻傳播的門檻,理應具有良好的素質。例如,頂級的專業聲卡頻率響應可以從幾Hz平坦地延伸到數十KHz至接近100 KHz,波動在正負0.1dB以下,噪聲水平在-110dB以下,動態范圍大于110dB,總諧波失真和互調失真遠小于萬分之一,通道分離度能達到100dB……這樣的聲卡已經超越了絕大多數模擬設備的指標,足以應付最苛刻的應用要求,也足以勝任高精度電腦音頻虛擬儀器的要求,乃至于數十KHz的超聲波研究。當然了,頂級的專業聲卡價格昂貴,一般相當于一套主流電腦的價格,大多數業余愛好者不能或不愿承受,但比起模擬測試儀器來說還是便宜很多,而且軟件升級沒有限制。不過近來電腦音頻設備市場看好,許多專業聲卡廠家推出了“準專業”聲卡進軍多媒體市場,素質良好,支持多聲道,價格也便宜很多,用途廣泛,很適合業余愛好者選用。如果再“摳門”一點,精選百元級優質聲卡也是可以應付一般的聲學測量的,因為我們知道聲學測量的瓶頸一般在于傳聲器而不是電路。當然這時最好對聲卡模擬電路進行“打摩”如更換運放和輸出電容等,以得到更好的效果。介紹一些具體的聲卡品牌。頂級聲卡首選Lynx Two/Lynx 22,據筆者所知是目前世界上指標最優秀的聲卡,價格一千美元左右。類似的其它專業聲卡有RME,比Lynx還貴(主要因為支持的聲道數多)。另外如果單為測試用,一些專業的測試用AD/DA界面設備也可用(例如Sound Technology公司的產品),不過可能更昂貴,而且功能少,指標也未必更強,但好處是可以找到USB接口型的,可配合筆記本電腦使用。這類聲卡可以進行精確的電路測試,如作為其它聲卡、碟機、功放等設備的輸入輸出參考標準進行測量,聲學測試更是不在話下。
標簽: 電腦 音頻 虛擬儀器
上傳時間: 2013-10-13
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TDA2030是德律風根生產的音頻功放電路,采用V型5 腳單列直插式塑料封裝結構。如圖所示,按引腳的形狀引可分為H型和V型。該集成電路廣泛應用于汽車立體聲收錄音機、中功率音響設備,具有體積小、輸出功率大、諧波失真和交越失真小等特點。并設有短路和過熱保護電路等,多用于高級收錄機及高傳真立體聲擴音裝置 。意大利SGS公司、美國RCA公司、日本日立公司、NEC公司等均有同類產品生產,雖然其內部電路略有差異,但引出腳位置及功能均相同,可以互換。
標簽: TDA2030詳解
上傳時間: 2017-11-27
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隨著半導體技術和電子技術的發展,開關電源的體積越來越小、質量越來越輕、效率越來越高、可靠性也越來越優良,被廣泛地運用到了生活中的各個方面。DcDC開關電源是開關電源中非常常用的一種形式,因此,對DCDC開關電源的拓撲結構、反饋電路等相關知識的研究成為了理解開關電源的重要環節。論文分析了推挽式DCDC開關電源的工作原理、效率和優缺點,設計了一款輸出恒定的推挽式DCDC開關電源。論文以T公司的高速PwM控制器Uc3825為核心,給出了DCDC開關電源的結構框圖,詳細設計了控制器、推挽式驅動、整流濾波、反饋控制等電路,討論了變壓器、開關管、整流二極管等選型問題。通過對推挽式DCDC開關電源樣機的測試,結果表明,在輸出功率為100W到30W時,論文設計的樣機的轉換效率可以達到85%以上。開關電源就是通過特定的電路,控制開關管的導通時間和關斷時間,以達到輸出恒定的直流電壓的設備。隨著電子技術的迅猛發展,開關電源涉及到的相關技術也越來越成熟,使得開關電源成為了電子設備中不可或缺的一種供電方式開關電源最早源于二十世紀五十年代的美國,當時,美國為了設計特殊需求的軍用電源,提出了小型、輕量的目標,自此開始,開關電源由于其比傳統的線性電源擁有的優點而廣泛地運用到電子、電氣設備、計算機電源、通信設備等領經過幾十年的不斷進步,開關電源在諸多方面都有了非常大的突破。大功率MOSFET和IGBT等功率器件技術的進步使得開關電源能向著高頻化、大功率的方向發展。軟開關技術可以降低開關損耗和開關噪聲,可以大大提升開關電源的效率,為高頻開關電源的實現提供了可能。平面變壓器和平面電感技術的發展使開關電源的效率可以進一步得到提升,體積也可以大大地減小。有源功率因數校正技術的發展,使開關電源的功率因數得到了很大地提升,既解決了由電路中的非線性負載產生的諧波失真,又提高了開關電源的整機效率
標簽: 開關電源
上傳時間: 2022-03-10
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LM386 是一種音頻集成功率放大器,具有自身功耗低、更新內鏈增益 可調整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優點。主要應用于 低電壓消費類產品。為使外圍元件最少,電壓增益內置為 20。在 1 腳和 8 腳 之間增加一只外接電阻和電容,便可將電壓增益調為 200 以內的任意值。
標簽: lm386 聲音傳感器
上傳時間: 2022-04-15
音響作為科學技術語或名詞,至今似尚無公認的科學定義。音響技術的發展經歷了電子管、晶體管、場效應管的歷史時期,在不同的歷史時期部各有其特點。預計音響技術今后的發展主流為數字音響技術。80年代初數字音響技術推廣到民用范圍.從而使音響技術進入一個新時代。與模擬音響相比較,數字音響可使信噪比、動態范用、聲道分離度、諧波失真、頻率響應等性能指標有顯著提高。應特別指出的是目前用于音響放大器的許多客部件已標準化、系列化,其電路形式也大體定型。因此,在設計時應盡量引用現成的單元電路,按一定的規則進行組合,設計出符合要求的音響放大器。為進行小系統電路設計的綜合訓練,本課題設汁一種具有電子混響、音調控制并可以實現“卡拉OK"伴唱的音響放大器。1.1 設計目的與意義1,設計目的(1)了解音響放大器的構成,并組成一個簡單的音響放大器。(2)理解音調控制器,集成功率放大器的工作原理和應用方法。(3)理解和掌握音響放大器的主要技術指標和測試方法。(4)根據給出的技術條件和指標,設計音響放大器。(5)能夠獨立搭接電路、掌握調試技術。2,設計意義(1)音啊技術的發展經歷了電子管、晶體管、場效應管的歷史時期,在不同的歷史時期都各有其特點。
標簽: 通信技術 音響放大器
上傳時間: 2022-06-18
本書主要介紹振蕩電路的設計與應用。振蕩電路的振蕩頻率與波形等隨用途不同而異,各式備樣的振蕩電路應用在各種電子設備中。參考電子電路有關書籍進行振蕩電路設計時,若書中提供的設計實例與現實中需要的電路特性相差甚遠,則要考慮電路參數的確定與元器件的選用等諸多麻煩的因素。如果只提“振蕩”,那是個簡單的話,但是振蕩電路若要滿足頻率穩定度、波形純正度(諧波失真、寄生振蕩等)、溫度特性、電源電壓特性等,需要掌握的技術范源很廣。原因是進行優良的電路設計時,需要同時滿足各種電氣特性。例如,以元器件漿價作為前提,要求設計的規格是振頻率穩定性高(僅指晶體振獲器)、波形失真小時,這就需要研究兼顧兩者的規格要求,采取折衷方案進行合理設計。對于使用的元器件,有人說只要選用高性能(適常價錢昂貴)元器件就能獲得良好的波形,實際未必是這樣的。原因是元器件的性能也有與電氣特性無關的時鐵。那么,如何降低使用元器的特性,降低到什么程度,這就需要掌握元器件的基本知識、電路設計技術以及電路的工作原理等。若沒有這些綜合技術,就無法設計出性能均衡的振蕩電路。對于振蕩電路,除此以外還有各種項目需要研究,同時需要選擇電路方式,這與一般的放大器和濾波器相比較也有麻煩的一面,但有趣的是“根據客戶的要求可以定做電路”。對于電路設計者更感興趣的是振蕩電路。然而,在現實中還沒有見到簡單易懂,容易理解振蕩原理的可作為振蕩電路的人門教科書面本書是一本真正容易理解振蕩電路工作原理并用于設計的人門教科書,它是在CQ出版株式會社已出版的《品體管技術》一書的基礎上增加一些內容面編寫成的。
標簽: 電子電路 振蕩電路
上傳時間: 2022-06-23
VIP專區-PCB源碼精選合集系列(24)資源包含以下內容:1. 多層印制板設計基本要領.2. 印刷電路板的過孔設置原則.3. 高速電路傳輸線效應分析與處理.4. 混合信號PCB設計中單點接地技術的研究.5. 高性能PCB設計的工程實現.6. 高性能覆銅板的發展趨勢及對環氧樹脂性能的新需求.7. 如何快速創建開關電源的PCB版圖設計.8. 數字與模擬電路設計技巧.9. 探索雙層板布線技藝.10. 通孔插裝PCB的可制造性設計.11. 用單層PCB設計超低成本混合調諧器.12. 怎樣才能算是設計優秀的PCB文件?.13. PCB設計的可制造性.14. LVDS與高速PCB設計.15. pspice使用教程.16. 傳輸線.17. Pspice教程(基礎篇).18. powerpcb(pads)怎么布蛇形線及走蛇形線.19. DRAM內存模塊的設計技術.20. PCB被動組件的隱藏特性解析.21. 數字地模擬地的布線規則.22. 信號完整性知識基礎(pdf).23. 差分阻抗.24. pcb layout design(臺灣硬件工程師15年經驗.25. PCB設計經典資料.26. 高速PCB基礎理論及內存仿真技術(經典推薦).27. pcb layout規則.28. ESD保護技術白皮書.29. SM320 PCB LAYOUT GUIDELINES.30. HyperLynx仿真軟件在主板設計中的應用.31. pcb布線經驗精華.32. 計算FR4上的差分阻抗(PDF).33. Hyperlynx仿真應用:阻抗匹配.34. PCB布線原則.35. 高速PCB設計指南.36. 電路板布局原則.37. 磁芯電感器的諧波失真分析.38. EMI設計原則.39. 印刷電路板設計原則.40. PCB設計問題集錦.
標簽: 傳感器 自動檢測技術 教程
上傳時間: 2013-07-16
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