在非相參雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)中,頻率合成技術(shù)是其中的關(guān)鍵技術(shù).針對(duì)雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)的要求,介紹了一種用DDS激勵(lì)PLL的X波段頻率合成器的設(shè)計(jì)方案。文中給出了主要的硬件選擇及具體電路設(shè)計(jì),通過(guò)對(duì)該頻率合成器的相位噪聲和捕獲時(shí)間的分析,及對(duì)樣機(jī)性能的測(cè)試,結(jié)果表明該X波段頻率合成器帶寬為800 MHz、輸出相位噪聲優(yōu)于-80 dBc/Hz@10 Khz、頻率分辨率達(dá)0.1 MHz, 可滿足雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)系統(tǒng)的要求。測(cè)試表明,該頻率合成器能產(chǎn)生低相噪、高分辨率、高穩(wěn)定度的X波段信號(hào),具有較好的工程應(yīng)用價(jià)值。
標(biāo)簽: X波段 頻率合成器 設(shè)計(jì)方案
上傳時(shí)間: 2013-10-21
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利用鎖相環(huán)(PLL)和YTO相結(jié)合,設(shè)計(jì)出一種頻率合成器。實(shí)現(xiàn)了3~7 GHz的頻率覆蓋和低于0.2 Hz的頻率分辨率。全頻段相噪均在-108 dBc/Hz@10 Khz以下,具有較高的實(shí)用價(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-10-31
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利用負(fù)阻原理設(shè)計(jì)了5.9 GHz介質(zhì)振蕩器(DRO),采用HFSS軟件對(duì)介質(zhì)諧振塊(DR)進(jìn)行三維仿真,應(yīng)用Agilent公司的ADS軟件對(duì)DRO進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)和非線性分析,用該方法制作的并聯(lián)反饋式DRO性能良好,輸出功率為10 dBm,相位噪聲達(dá)到-100 dBc/Hz@10 Khz,-124 dBc/Hz@100 Khz。
標(biāo)簽: C波段 介質(zhì)振蕩器
上傳時(shí)間: 2013-10-10
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ANALOG INPUT BANDWIDTH is a measure of the frequencyat which the reconstructed output fundamental drops3 dB below its low frequency value for a full scale input. Thetest is performed with fIN equal to 100 Khz plus integer multiplesof fCLK. The input frequency at which the output is −3dB relative to the low frequency input signal is the full powerbandwidth.APERTURE JITTER is the variation in aperture delay fromsample to sample. Aperture jitter shows up as input noise.APERTURE DELAY See Sampling Delay.BOTTOM OFFSET is the difference between the input voltagethat just causes the output code to transition to the firstcode and the negative reference voltage. Bottom Offset isdefined as EOB = VZT–VRB, where VZT is the first code transitioninput voltage and VRB is the lower reference voltage.Note that this is different from the normal Zero Scale Error.CONVERSION LATENCY See PIPELINE DELAY.CONVERSION TIME is the time required for a completemeasurement by an analog-to-digital converter. Since theConversion Time does not include acquisition time, multiplexerset up time, or other elements of a complete conversioncycle, the conversion time may be less than theThroughput Time.DC COMMON-MODE ERROR is a specification which appliesto ADCs with differential inputs. It is the change in theoutput code that occurs when the analog voltages on the twoinputs are changed by an equal amount. It is usually expressed in LSBs.
標(biāo)簽: Converter Defi ADC 轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間: 2013-11-12
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PCB 被動(dòng)組件的隱藏特性解析 傳統(tǒng)上,EMC一直被視為「黑色魔術(shù)(black magic)」。其實(shí),EMC是可以藉由數(shù)學(xué)公式來(lái)理解的。不過(guò),縱使有數(shù)學(xué)分析方法可以利用,但那些數(shù)學(xué)方程式對(duì)實(shí)際的EMC電路設(shè)計(jì)而言,仍然太過(guò)復(fù)雜了。幸運(yùn)的是,在大多數(shù)的實(shí)務(wù)工作中,工程師并不需要完全理解那些復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式和存在于EMC規(guī)范中的學(xué)理依據(jù),只要藉由簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型,就能夠明白要如何達(dá)到EMC的要求。本文藉由簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)公式和電磁理論,來(lái)說(shuō)明在印刷電路板(PCB)上被動(dòng)組件(passivecomponent)的隱藏行為和特性,這些都是工程師想讓所設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品通過(guò)EMC標(biāo)準(zhǔn)時(shí),事先所必須具備的基本知識(shí)。導(dǎo)線和PCB走線導(dǎo)線(wire)、走線(trace)、固定架……等看似不起眼的組件,卻經(jīng)常成為射頻能量的最佳發(fā)射器(亦即,EMI的來(lái)源)。每一種組件都具有電感,這包含硅芯片的焊線(bond wire)、以及電阻、電容、電感的接腳。每根導(dǎo)線或走線都包含有隱藏的寄生電容和電感。這些寄生性組件會(huì)影響導(dǎo)線的阻抗大小,而且對(duì)頻率很敏感。依據(jù)LC 的值(決定自共振頻率)和PCB走線的長(zhǎng)度,在某組件和PCB走線之間,可以產(chǎn)生自共振(self-resonance),因此,形成一根有效率的輻射天線。在低頻時(shí),導(dǎo)線大致上只具有電阻的特性。但在高頻時(shí),導(dǎo)線就具有電感的特性。因?yàn)樽兂筛哳l后,會(huì)造成阻抗大小的變化,進(jìn)而改變導(dǎo)線或PCB 走線與接地之間的EMC 設(shè)計(jì),這時(shí)必需使用接地面(ground plane)和接地網(wǎng)格(ground grid)。導(dǎo)線和PCB 走線的最主要差別只在于,導(dǎo)線是圓形的,走線是長(zhǎng)方形的。導(dǎo)線或走線的阻抗包含電阻R和感抗XL = 2πfL,在高頻時(shí),此阻抗定義為Z = R + j XL j2πfL,沒(méi)有容抗Xc = 1/2πfC存在。頻率高于100 Khz以上時(shí),感抗大于電阻,此時(shí)導(dǎo)線或走線不再是低電阻的連接線,而是電感。一般而言,在音頻以上工作的導(dǎo)線或走線應(yīng)該視為電感,不能再看成電阻,而且可以是射頻天線。
標(biāo)簽: PCB 被動(dòng)組件
上傳時(shí)間: 2013-10-09
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為了對(duì)電容重復(fù)頻率且高能量轉(zhuǎn)換效率地充電,開(kāi)展了全橋串聯(lián)諧振充電電源的理論設(shè)計(jì)。通過(guò)數(shù)值解析的方法獲得諧振電感、電容、功率器件耐壓與通流、電源功率、脈沖變壓器伏秒數(shù)等參數(shù),通過(guò)數(shù)值模擬的方法獲得脈沖變壓器勵(lì)磁電感參數(shù),以基于Pspice的全電路仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性。仿真結(jié)果表明為了實(shí)現(xiàn)對(duì)110 nF電容1 Khz重頻充電,在初級(jí)電壓為1.2 kV和諧振參數(shù)為33 Khz時(shí),諧振電感、電容應(yīng)分別為625 nH,37 μF,脈沖變壓器伏秒數(shù)、勵(lì)磁電感至少分別應(yīng)為45 mVs、1 mH,功率器件峰值電流約300 A。
標(biāo)簽: 大功率 全橋 串聯(lián)諧振 充電電源
上傳時(shí)間: 2013-11-08
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模塊電源的電氣性能是通過(guò)一系列測(cè)試來(lái)呈現(xiàn)的,下列為一般的功能性測(cè)試項(xiàng)目,詳細(xì)說(shuō)明如下: 電源調(diào)整率(Line Regulation) 負(fù)載調(diào)整率(Load Regulation) 綜合調(diào)整率(Conmine Regulation) 輸出漣波及雜訊(Ripple & Noise) 輸入功率及效率(Input Power, Efficiency) 動(dòng)態(tài)負(fù)載或暫態(tài)負(fù)載(Dynamic or Transient Response) 起動(dòng)(Set-Up)及保持(Hold-Up)時(shí)間 常規(guī)功能(Functions)測(cè)試 1. 電源調(diào)整率 電源調(diào)整率的定義為電源供應(yīng)器于輸入電壓變化時(shí)提供其穩(wěn)定輸出電壓的能力。測(cè)試步驟如下:于待測(cè)電源供應(yīng)器以正常輸入電壓及負(fù)載狀況下熱機(jī)穩(wěn)定后,分別于低輸入電壓(Min),正常輸入電壓(Normal),及高輸入電壓(Max)下測(cè)量并記錄其輸出電壓值。 電源調(diào)整率通常以一正常之固定負(fù)載(Nominal Load)下,由輸入電壓變化所造成其輸出電壓偏差率(deviation)的百分比,如下列公式所示: [Vo(max)-Vo(min)] / Vo(normal) 2. 負(fù)載調(diào)整率 負(fù)載調(diào)整率的定義為開(kāi)關(guān)電源于輸出負(fù)載電流變化時(shí),提供其穩(wěn)定輸出電壓的能力。測(cè)試步驟如下:于待測(cè)電源供應(yīng)器以正常輸入電壓及負(fù)載狀況下熱機(jī)穩(wěn)定后,測(cè)量正常負(fù)載下之輸出電壓值,再分別于輕載(Min)、重載(Max)負(fù)載下,測(cè)量并記錄其輸出電壓值(分別為Vo(max)與Vo(min)),負(fù)載調(diào)整率通常以正常之固定輸入電壓下,由負(fù)載電流變化所造成其輸出電壓偏差率的百分比,如下列公式所示: [Vo(max)-Vo(min)] / Vo(normal) 3. 綜合調(diào)整率 綜合調(diào)整率的定義為電源供應(yīng)器于輸入電壓與輸出負(fù)載電流變化時(shí),提供其穩(wěn)定輸出電壓的能力。這是電源調(diào)整率與負(fù)載調(diào)整率的綜合,此項(xiàng)測(cè)試系為上述電源調(diào)整率與負(fù)載調(diào)整率的綜合,可提供對(duì)電源供應(yīng)器于改變輸入電壓與負(fù)載狀況下更正確的性能驗(yàn)證。 綜合調(diào)整率用下列方式表示:于輸入電壓與輸出負(fù)載電流變化下,其輸出電壓之偏差量須于規(guī)定之上下限電壓范圍內(nèi)(即輸出電壓之上下限絕對(duì)值以內(nèi))或某一百分比界限內(nèi)。 4. 輸出雜訊 輸出雜訊(PARD)系指于輸入電壓與輸出負(fù)載電流均不變的情況下,其平均直流輸出電壓上的周期性與隨機(jī)性偏差量的電壓值。輸出雜訊是表示在經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓及濾波后的直流輸出電壓上所有不需要的交流和噪聲部份(包含低頻之50/60Hz電源倍頻信號(hào)、高于20 Khz之高頻切換信號(hào)及其諧波,再與其它之隨機(jī)性信號(hào)所組成)),通常以mVp-p峰對(duì)峰值電壓為單位來(lái)表示。 一般的開(kāi)關(guān)電源的規(guī)格均以輸出直流輸出電壓的1%以內(nèi)為輸出雜訊之規(guī)格,其頻寬為20Hz到20MHz。電源實(shí)際工作時(shí)最?lèi)毫拥臓顩r(如輸出負(fù)載電流最大、輸入電源電壓最低等),若電源供應(yīng)器在惡劣環(huán)境狀況下,其輸出直流電壓加上雜訊后之輸出瞬時(shí)電壓,仍能夠維持穩(wěn)定的輸出電壓不超過(guò)輸出高低電壓界限情形,否則將可能會(huì)導(dǎo)致電源電壓超過(guò)或低于邏輯電路(如TTL電路)之承受電源電壓而誤動(dòng)作,進(jìn)一步造成死機(jī)現(xiàn)象。 同時(shí)測(cè)量電路必須有良好的隔離處理及阻抗匹配,為避免導(dǎo)線上產(chǎn)生不必要的干擾、振鈴和駐波,一般都采用雙同軸電纜并以50Ω于其端點(diǎn)上,并使用差動(dòng)式量測(cè)方法(可避免地回路之雜訊電流),來(lái)獲得正確的測(cè)量結(jié)果。 5. 輸入功率與效率 電源供應(yīng)器的輸入功率之定義為以下之公式: True Power = Pav(watt) = Vrms x Arms x Power Factor 即為對(duì)一周期內(nèi)其輸入電壓與電流乘積之積分值,需注意的是Watt≠VrmsArms而是Watt=VrmsArmsxP.F.,其中P.F.為功率因素(Power Factor),通常無(wú)功率因素校正電路電源供應(yīng)器的功率因素在0.6~0.7左右,其功率因素為1~0之間。 電源供應(yīng)器的效率之定義為為輸出直流功率之總和與輸入功率之比值。效率提供對(duì)電源供應(yīng)器正確工作的驗(yàn)證,若效率超過(guò)規(guī)定范圍,即表示設(shè)計(jì)或零件材料上有問(wèn)題,效率太低時(shí)會(huì)導(dǎo)致散熱增加而影響其使用壽命。 6. 動(dòng)態(tài)負(fù)載或暫態(tài)負(fù)載 一個(gè)定電壓輸出的電源,于設(shè)計(jì)中具備反饋控制回路,能夠?qū)⑵漭敵鲭妷哼B續(xù)不斷地維持穩(wěn)定的輸出電壓。由于實(shí)際上反饋控制回路有一定的頻寬,因此限制了電源供應(yīng)器對(duì)負(fù)載電流變化時(shí)的反應(yīng)。若控制回路輸入與輸出之相移于增益(Unity Gain)為1時(shí),超過(guò)180度,則電源供應(yīng)器之輸出便會(huì)呈現(xiàn)不穩(wěn)定、失控或振蕩之現(xiàn)象。實(shí)際上,電源供應(yīng)器工作時(shí)的負(fù)載電流也是動(dòng)態(tài)變化的,而不是始終維持不變(例如硬盤(pán)、軟驅(qū)、CPU或RAM動(dòng)作等),因此動(dòng)態(tài)負(fù)載測(cè)試對(duì)電源供應(yīng)器而言是極為重要的。可編程序電子負(fù)載可用來(lái)模擬電源供應(yīng)器實(shí)際工作時(shí)最?lèi)毫拥呢?fù)載情況,如負(fù)載電流迅速上升、下降之斜率、周期等,若電源供應(yīng)器在惡劣負(fù)載狀況下,仍能夠維持穩(wěn)定的輸出電壓不產(chǎn)生過(guò)高激(Overshoot)或過(guò)低(Undershoot)情形,否則會(huì)導(dǎo)致電源之輸出電壓超過(guò)負(fù)載組件(如TTL電路其輸出瞬時(shí)電壓應(yīng)介于4.75V至5.25V之間,才不致引起TTL邏輯電路之誤動(dòng)作)之承受電源電壓而誤動(dòng)作,進(jìn)一步造成死機(jī)現(xiàn)象。 7. 啟動(dòng)時(shí)間與保持時(shí)間 啟動(dòng)時(shí)間為電源供應(yīng)器從輸入接上電源起到其輸出電壓上升到穩(wěn)壓范圍內(nèi)為止的時(shí)間,以一輸出為5V的電源供應(yīng)器為例,啟動(dòng)時(shí)間為從電源開(kāi)機(jī)起到輸出電壓達(dá)到4.75V為止的時(shí)間。 保持時(shí)間為電源供應(yīng)器從輸入切斷電源起到其輸出電壓下降到穩(wěn)壓范圍外為止的時(shí)間,以一輸出為5V的電源供應(yīng)器為例,保持時(shí)間為從關(guān)機(jī)起到輸出電壓低于4.75V為止的時(shí)間,一般值為17ms或20ms以上,以避免電力公司供電中于少了半周或一周之狀況下而受影響。 8. 其它 在電源具備一些特定保護(hù)功能的前提下,還需要進(jìn)行保護(hù)功能測(cè)試,如過(guò)電壓保護(hù)(OVP)測(cè)試、短路保護(hù)測(cè)試、過(guò)功保護(hù)等
標(biāo)簽: 模塊電源 參數(shù) 指標(biāo) 測(cè)試方法
上傳時(shí)間: 2013-10-22
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基于SMIC0.35 μm的CMOS工藝,設(shè)計(jì)了一種高電源抑制比,同時(shí)可在全工藝角下的得到低溫漂的帶隙基準(zhǔn)電路。首先采用一個(gè)具有高電源抑制比的基準(zhǔn)電壓,通過(guò)電壓放大器放大得到穩(wěn)定的電壓,以提供給帶隙核心電路作為供電電源,從而提高了電源抑制比。另外,將電路中的關(guān)鍵電阻設(shè)置為可調(diào)電阻,從而可以改變正溫度電壓的系數(shù),以適應(yīng)不同工藝下負(fù)溫度系數(shù)的變化,最終得到在全工藝角下低溫漂的基準(zhǔn)電壓。Cadence virtuoso仿真表明:在27 ℃下,10 Hz時(shí)電源抑制比(PSRR)-109 dB,10 Khz時(shí)(PSRR)達(dá)到-64 dB;在4 V電源電壓下,在-40~80 ℃范圍內(nèi)的不同工藝角下,溫度系數(shù)均可達(dá)到5.6×10-6 V/℃以下。
標(biāo)簽: CMOS 高電源抑制 工藝 基準(zhǔn)電壓源
上傳時(shí)間: 2014-12-03
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大家知道,氣體放電燈(日光燈﹑高壓鈉燈﹑高壓汞燈,金屬鹵化物燈等)傳統(tǒng)上采用電感式鎮(zhèn)流器(Ballast)和燈管串接起來(lái),接入電網(wǎng)電壓,另外單獨(dú)采用啟輝器或觸發(fā)器,以產(chǎn)生必要的高壓(超前頂峰式鎮(zhèn)流器無(wú)需觸發(fā)器)使燈點(diǎn)亮。當(dāng)燈點(diǎn)亮后,利用電感鎮(zhèn)流器自身的阻抗來(lái)控制或限制燈管電流,使燈管穩(wěn)定工作。這種電感鎮(zhèn)流器,一般是采用硅鋼片堆棧起來(lái)作鐵心,纏繞漆包線制作成。工作頻率一般是50 Hz/60Hz。這種鎮(zhèn)流器相對(duì)體積大﹑笨重,且功耗大、效率低。 為了克服電感鎮(zhèn)流器的缺點(diǎn),人們?cè)O(shè)法提高燈的工作頻率。這是因?yàn)椋ぷ黝l率提高一倍,鎮(zhèn)流器的體積就縮小到原來(lái)的0.707。現(xiàn)在流行起來(lái)的電子節(jié)能燈,其電子鎮(zhèn)流器都是通過(guò)AC/DC/AC變換,把市電50 Hz/60 Hz 交流電壓,先變成直流電壓,再通過(guò)逆變器變成幾十Khz 的交流電壓,從而用鐵氧體磁芯取代了硅鋼片,實(shí)現(xiàn)了電子鎮(zhèn)流器的輕量化,產(chǎn)生了一體化電子節(jié)能燈,并使其功耗降低,光效提高。 但是,對(duì)于高強(qiáng)度氣體放電(High Intensity Discharge縮寫(xiě)HID)燈(高壓鈉燈,高壓汞燈,金屬鹵化物燈等),特別是金屬鹵化物燈(金鹵燈)其工作頻率升高(一般升高到800 Hz 以上),燈電弧容易產(chǎn)生聲共振現(xiàn)象。其表現(xiàn)為燈電弧發(fā)生扭曲,有時(shí)呈月芽形,有時(shí)擺動(dòng)不穩(wěn)定,使燈光閃爍,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起電弧管損壞發(fā)生爆裂。 于是,人們想出了許多辦法,也產(chǎn)生了許多專(zhuān)利技術(shù)。這些辦法或者用來(lái)防止聲共振的發(fā)生,或者用來(lái)減弱、抑制聲共振的發(fā)生。這些辦法一般都采用了最新的電子技術(shù)、集成電路和控制技術(shù),技術(shù)難度大,造價(jià)高。
標(biāo)簽: 環(huán)形 變壓器 中的應(yīng)用 金鹵燈
上傳時(shí)間: 2014-03-24
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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。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。 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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