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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本設計針對智能交通系統，采用STM32F103作為主控芯片，輔以路面檢測模塊、顯示模塊等外圍器件，構成了一個完整的車載控制系統，能夠在直線方向上完成調速、急剎車、停車、倒車返回等各種運動形式，并且可以自動記錄、顯示一次往返時間和行駛距離，同時用蜂鳴器提示返回到了起點。另外，經過MATLAB仿真后，成功地實現了從最高速降至低速的平穩調速
上傳時間： 2013-10-28
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用 超 低 功 耗 M SP430單 片 機 設 計 數 據 采 集 系 統
上傳時間： 2013-10-19
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為了充分利用石油鉆井井下隨鉆儀器中鋰電池的有限電量，延長隨鉆儀器單次連續工作時間，采用以PIC16F688單片機作為控制核心，對主、從兩組鋰電池進行實時監控的原理進行軟硬件設計。系統包括電流采樣、電壓采樣、總線接口和EEPROM數據存儲4個模塊，具有主從電池的自動切換、電量統計、存儲、傳輸等功能。通過石油井下現場應用，該系統將隨鉆儀器中鋰電池電量的使用效率提高至90%，安全可靠，具有很好的工程應用價值。
上傳時間： 2013-11-22
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DS18B20采溫芯片的簡單應用
上傳時間： 2013-11-24
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多采的單片機跑馬燈資料
上傳時間： 2013-10-27
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《AVR單片機原理及應用》詳細介紹了ATMEL公司開發的ATmega8系列高速嵌入式單片機的硬件結構、工作原理、指令系統、接口電路、C編程實例，以及一些特殊功能的應用和設計，對讀者掌握和使用其他ATmega8系列的單片機具有極高的參考價值 AVR單片機原理及應用》具有較強的系統性和實用性，可作為有關工程技術人員和硬件工程師的應用手冊，亦可作為高等院校自動化、計算機、儀器儀表、電子等專業的教學參考書。 目錄 第1章 緒論 1.1 AVR單片機的主要特性 1.2 主流單片機系列產品比較 1.2.1 ATMEL公司的單片機 1.2.2 Mkcochip公司的單片機 1.2.3 Cygnal公司的單片機 第2章 AVR系統結構概況 2.1 AVR單片機ATmega8的總體結構 2.1.1 ATmega8特點 2.1.2 結構框圖 2.1.3 ATmega8單片機封裝與引腳 2.2 中央處理器 2.2.1 算術邏輯單元 2.2.2 指令執行時序 2.2.3 復位和中斷處理 2.3 ATmega8存儲器 2.3.1 Flash程序存儲器 2.3.2 SRAM 2.3.3 E2pROM 2.3.4 I／O寄存器 2.3.5 ATmega8的鎖定位、熔絲位、標識位和校正位 2.4 系統時鐘及其分配 2.4.1 時鐘源 2.4.2 外部晶振 2.4.3 外部低頻石英晶振 2.4.4 外部：RC振蕩器 2.4.5 可校準內部.RC振蕩器 2.4.6 外部時鐘源 2.4.7 異步定時器／計數器振蕩器 2.5 系統電源管理和休眠模式 2.5.1 MCU控制寄存器 2.5.2 空閑模式 2.5.3 ADC降噪模式 2.5.4 掉電模式 2.5.5 省電模式 2.5.6 等待模式 2.5.7 最小功耗 2.6 系統復位 2.6.1 復位源 2.6.2 MCU控制狀態寄存器——MCUCSR 2.6.3 內部參考電壓源 2.7 I／O端口 2.7.1 通用數字I／O端口 2.7.2 數字輸入使能和休眠模式 2.7.3 端口的第二功能 第3章 ATmega8指令系統 3.1 ATmega8匯編指令格式 3.1.1 匯編語言源文件 3.1.2 指令系統中使用的符號 3.1.3 ATmega8指令 3.1.4 匯編器偽指令 3.1.5 表達式 3.1.6 文件“M8def.inc” 3.2 尋址方式和尋址空間 3.3 算術和邏輯指令 3.3.1 加法指令 3.3.2 減法指令 3.3.3 取反碼指令 3.3.4 取補碼指令 3.3.5 比較指令 3.3.6 邏輯與指令 3.3.7 邏輯或指令 3.3.8 邏輯異或 3.3.9 乘法指令 3.4 轉移指令 3.4.1 無條件轉移指令 3.4.2 條件轉移指令 3.4.3 子程序調用和返回指令 3.5 數據傳送指令 3.5.1 直接尋址數據傳送指令 3.5.2 間接尋址數據傳送指令 3.5.3 從程序存儲器中取數裝入寄存器指令 3.5.4 寫程序存儲器指令 3.5.5 I／0端口數據傳送 3.5.6 堆棧操作指令 3.6 位操作和位測試指令 3.6.1 帶進位邏輯操作指令 3.6.2 位變量傳送指令 3.6.3 位變量修改指令 3.7 MCU控制指令 3.8 指令的應用 第4章 中斷系統 4.1 外部向量 4.2 外部中斷 4.3 中斷寄存器 第5章 自編程功能 5.1 引導加載技術 5.2 相關I／O寄存器 5.3 Flash程序存儲器的自編程 5.4 Flash自編程應用 第6章 定時器／計數器 6.1 定時器／計數器預定比例分頻器 6.2 8位定時器／計數器O(T／CO) 6.3 16位定時器／計數器1(T／C1) 6.3.1 T／C1的結構 6.3.2 T／C1的操作模式 6.3.3 T／121的計數時序 6.3.4 T／C1的寄存器 6.4 8位定時器／計數器2(T／C2) 6.4.1 T／C2的組成結構 6.4.2 T／C2的操作模式 6.4.3 T／C2的計數時序 6.4.4 T／02的寄存器 6.4.5 T／C2的異步操作 6.5 看門狗定時器 第7章 AVR單片機通信接口 7.1 AVR單片機串行接口 7.1.1 同步串行接口 7.1.2 通用串行接口 7.2 兩線串行TWT總線接口 7.2.1 TWT模塊概述 7.2.2 TWT寄存器描述 7.2.3 TWT總線的使用 7.2.4 多主機系統和仲裁 第8章 AVR單片機A／D轉換及模擬比較器 8.1 A／D轉換 8.1.1 A／D轉換概述 8.1.2 ADC噪聲抑制器 8.1.3 ADC有關的寄存器 8.2 AvR單片機模擬比較器 第9章 系統擴展技術 9.1 串行接口8位LED顯示驅動器MAX7219 9.1.1 概述 9.1.2 引腳功能及內部結構 9.1.3 操作說明 9.1.4 應用 9.1.5 軟件設計 9.2 AT24C系列兩線串行總線E2PPOM 9.2.1 概述 9.2.2 引腳功能及內部結構 9.2.3 操作說明 9.2.4 軟件設計 9.3 AT93C46——三線串行總線E2PPOM接口芯片 9.3.1 概述 9.3.2 內部結構及引腳功能 9.3.3 操作說明 9.3.4 軟件設計 9.4 串行12位的ADCTL543 9.4.1 概述 9.4.2 內部結構及引腳功能 9.4.3 操作說明 9.4.4 AD620放大器介紹 9.4.5 軟件設計 9.5 串行輸出16位ADCMAXl95 9.5.1 概述 9.5.2 引腳功能及內部結構 9.5.3 操作說明 9.5.4 應用 9.5.5 軟件設計 9.6 串行輸入DACTLC5615 9.6.1 概述 9.6.2 引腳功能及內部結構 9.6.3 操作說明 9.6.4 軟件設計 9.7 串行12位的DACTLC5618 9.7.1 概述 9.7.2 內部結構及引腳功能 9.7.3 操作說明 9.7.4 軟件設計 9.8 串行非易失性靜態RAMX24C44 9.8.1 概述 9.8.2 引腳功能及內部結構 9.8.3 操作說明 9.8.4 軟件設計 9.9 數據閃速存儲器AT45DB041B 9.9.1 概述 9.9.2 引腳功能及內部結構 9.9.3 操作說明 9.9.4 軟件設計 9.10 GM8164串行I／0擴展芯片 9.10.1 概述 9.10.2 引腳功能說明 9.10.3 操作說明 9.10.4 軟件設計 9.11 接口綜合實例 附錄1 ICCACR簡介 附錄2 ATmega8指令表 參考文獻
上傳時間： 2013-10-29
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在此介紹了一種基于單片機和W5100組合實現以太網通信的設計方法。采用以TCPdP協議為基礎的網絡解決方案。W5100是嵌入式以太網硬件協議棧芯片，它同時集TCP／IP協議棧、以太網MAC和PHY于一體，支持多種網絡協議。闡述了其具體的使用方法、接口方式、時序，以及程序實現等。
上傳時間： 2014-12-26
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利用單片機具有的智能程序控制的特點，設計了基于STC89C52單片機的"二極管特性測試器"，可對二極管一般特性進行快速測試。通過穩定線性電流源給二極管加載恒定電流，然后由高精度模數轉換器測試其壓降，以此為基礎可判斷二極管好壞、檢測二極管極性和測試二極管伏安特性等，避免了用萬用表測試只能測得極性而不知其特性這一缺點。可用于電子設計制作過程中對二極管進行快速測試，以確定被測二極管是否滿足電路的設計要求。 Abstract: By making good use of the intelligent control function of the Micro Controller Unit (MCU)， the diode trait tester was designed based on the STC89C52，which could be used to test the trait of a diode rapidly. By loading constant current to diode through the stable linear current source， and measuring the voltage drop of the diode by high-precision analogue-to-digital converter (ADC)， it can judge whether the diode is good or not， distinguish the polarity of the diode， and test the trait that the diode， which can avoid the fault of using a multimeter can only measure the polarity but not the trait. This device can be used to test the trait of a diode quickly，and to make sure that whether a diode can be used in the electronic design or not.
上傳時間： 2013-11-13
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PCF8562是一種能與幾乎所有低復用速率的LCD接口的外圍設備。它為所有靜態和復合的LCD（包含最多4個背極和32段）產生驅動信號。PCF8562與大多數微處理器／微控制器兼容并可以通過兩線雙向的I2C總線通信。通過帶自動增量尋址的顯示RAM、硬件子地址尋址和顯示存儲器切換（靜態和復合驅動模式）可以將通信的開銷降至最低。
上傳時間： 2014-12-27
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