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  • 8階開關電容濾波器MAX29X系列的應用設計

    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

    上傳用戶:macarco

  • P89LPC912英文資料

    The P89LPC912/913/914 are single-chip microcontrollers in low-cost 14-Pin packages, based on a high performance processor architecture that executes instructions in two to four clocks, six times the rate of standard 80C51 devices. Many system level functions have been incorporated into the P89LPC912/913/914 in order to reduce component count, board space, and system cost.

    標簽: P89 LPC 912 89

    上傳時間: 2013-10-12

    上傳用戶:司令部正軍級

  • C8051F020

    HIGH SPEED 8051 μC CORE - Pipe-lined Instruction Architecture; Executes 70% of Instructions in 1 or 2 System Clocks - Up to 25MIPS Throughput with 25MHz System Clock - 22 Vectored Interrupt Sources MEMORY - 4352 Bytes Internal Data RAM (256 + 4k) - 64k Bytes In-System Programmable FLASH Program Memory - External Parallel Data Memory Interface – up to 5Mbytes/sec DIGITAL PERIPHERALS - 64 Port I/O; All are 5V tolerant - Hardware SMBusTM (I2CTM Compatible), SPITM, and Two UART Serial Ports Available Concurrently - Programmable 16-bit Counter/Timer Array with 5 Capture/Compare Modules - 5 General Purpose 16-bit Counter/Timers - Dedicated Watch-Dog Timer; Bi-directional Reset CLOCK SOURCES - Internal Programmable Oscillator: 2-to-16MHz - External Oscillator: Crystal, RC, C, or Clock - Real-Time Clock Mode using Timer 3 or PCA SUPPLY VOLTAGE ........................ 2.7V to 3.6V - Typical Operating Current: 10mA @ 25MHz - Multiple Power Saving Sleep and Shutdown Modes 100-Pin TQFP (64-Pin Version Available) Temperature Range: –40°C to +85°C

    標簽: C8051F020

    上傳時間: 2013-10-12

    上傳用戶:lalalal

  • H.264高清編解碼器的片上系統MG3500

    MG3500SoC是支持H.264高清編解碼器的片上系統,內部集成一個嵌入式ARM926處理器,支持高清H.264編解碼、MPEG鄄2解碼和JPEG編解碼。介紹了MG3500SoC的主要性能特點、引腳排列、主要接口功能及在DVR上的應用,以及MG3500SoC及其周圍器件的硬件設計,提出了在設計中應注意的問題。 Abstract:  The MG3500System-on-Chip(SoC)is high definition(HD)H.264codec,including ARM926-EJ processor,H.264encoder/decoder,MPEG2decoder and JPEG/MJPEG encoder/decoder.The features,Pin assignments,interfaces and the typical application of MG3500in DVR are introduced in this paper.The application hardware circuit between the MG3500SoC and peripheral device are given,the questions which the syetem design needs to pay attention are explained.

    標簽: 3500 264 MG 編解碼器

    上傳時間: 2013-11-12

    上傳用戶:elinuxzj

  • CAT93C46 器件數據手冊

    The CAT93C46 is a 1 kb Serial EEPROM memory device which isconfigured as either 64 registers of 16 bits (ORG Pin at VCC) or 128registers of 8 bits (ORG Pin at GND). Each register can be written (orread) serially by using the DI (or DO) Pin. The CAT93C46 features aself−timed internal write with auto−clear. On−chip Power−On Resetcircuit protects the internal logic against powering up in the wrongstate.

    標簽: CAT 93C C46 93

    上傳時間: 2013-11-20

    上傳用戶:ynzfm

  • FET430PIF自制資料

    The MSP-FET430PIF is a Parallel Port interface (does not include target board) that is used to program and debug MSP430 FET tools and test boards through the JTAG interface. This interface is included in our FET tools, but sold without the development board. This interface uses a Parallel PC Port to communicate to the Debugger Software (IAR Kickstart software included) running on the PC. The interface uses the standard 14 Pin header to communicate to the MSP430 device using the standard JTAG protocol. The flash memory can be erased and programmed in seconds with only a few keystrokes, and since the MSP430 flash is extremely low power, no external power supply is required. The tool has an integrated software environment and connects directly to the PC which greatly simplifies the set-up and use of the tool. The flash development tool supports development with all MSP430 flash parts. Features MSP430 debugging interface to connect a MSP430-Flash-device to a Parallel port on a PC Supports JTAG debug protocol (NO support for Spy-Bi-Wire (2-wire JTAG) debug protocol, Spy-Bi-Wire (2-wire JTAG) is supported by MSP-FET430UIF) Parallel Port cable and a 14-conductor target cable Full documentation on CD ROM Integrated IAR Kickstart user interface which includes: Assembler Linker Limulator Source-level debugger Limited C-compiler Technical specifications: Backwardly compatable with existing FET tool boards.

    標簽: FET 430 PIF

    上傳時間: 2013-10-26

    上傳用戶:fengweihao158@163.com

  • MSP430 USB JTAG自制資料

    The MSP-FET430U14 is a powerful flash emulation tool to quickly begin application development on the MSP430 MCU. It includes USB debugging interface used to program and debug the MSP430 in-system through the JTAG interface or the Pin saving Spy Bi-Wire (2-wire JTAG) protocol. The flash memory can be erased and programmed in seconds with only a few keystrokes, and since the MSP430 flash is ultra-low power, no external power supply is required. The debugging tool interfaces the MSP430 to the included integrated software environment and includes code to start your design immediately.  The MSP-FET430UIF development tools supports development with all MSP430 flash devices

    標簽: JTAG MSP 430 USB

    上傳時間: 2013-10-28

    上傳用戶:13691535575

  • Agilent Wedge for Probing High

    IntroductionAs chip designers pack more functions into ICs,Pin counts continue to grow and the space betweenPins keeps shrinking. Pin spacings of 0.5 mm and0.65 mm are not at all uncommon. The power ofthese new ICs is wonderful, to be sure, but trou-bleshooting them can be a chore because connect-ing scopes and logic analyzers has become muchmore difficult and less dependable.

    標簽: Agilent Probing Wedge High

    上傳時間: 2013-10-22

    上傳用戶:蔣清華嗯

  • PCA9536—4位I2C和SMBus IO口產品數據手冊

    The PCA9536 is an 8-Pin CMOS device that provides 4 bits of General Purpose parallel Input/Output (GPIO) expansion for I2C-bus/SMBus applications and was developed to enhance the NXP Semiconductors family of I2C-bus I/O expanders. I/O expanders provide a simple solution when additional I/O is needed for ACPI power switches, sensors, push buttons, LEDs, fans, etc.

    標簽: SMBus 9536 PCA I2C

    上傳時間: 2013-10-27

    上傳用戶:w230825hy

  • PCA9534—帶中斷的低功耗8位I2C和SMBus IO口

    The PCA9534 is a 16-Pin CMOS device that provide 8 bits of General Purpose parallel Input/Output (GPIO) expansion for I2C-bus/SMBus applications and was developed to enhance the NXP Semiconductors family of I2C-bus I/O expanders. The improvements include higher drive capability, 5 V I/O tolerance, lower supply current, individual I/O configuration, 400 kHz clock frequency, and smaller packaging. I/O expanders provide a simple solution when additional I/O is needed for ACPI power switches, sensors, push buttons, LEDs, fans, etc.

    標簽: SMBus 9534 PCA I2C

    上傳時間: 2013-11-17

    上傳用戶:vodssv

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