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文档简介

1、模拟前端学习指南杨建国2009-06.目录器件简介放大器关键参数解读常见电路和应用场合器件选择的基本原则模拟前端的设计和调试方法.器件简介(一):通用运放除廉价外,没有任何最优指标的运放。A741,LM324,TL084,LM358,NE5532等。有单一运放、双运放、四运放等形式。有不同的封装类型。.器件简介(二):高速运放主要表现在GBW,SR较大。有电流反馈型和电压反馈型两类。电流反馈放大器的优点是,具有更高的压摆率,其增益和带宽是独立的,无“频率越高,增益越小”的限制。电流反馈放大器的稳定性较差,不能做成常见的跟随器设计,需要缜密的稳定性设计。.器件简介(三):高精密运放低噪声运放主要

2、表现在Vn指标较小。1nV20nV/Hz10kHz噪声计算在器件参数解读中讲解。噪声是固有的,随机的,本身无法消除的。在放大小信号时,必须选用低噪声运放。OPA211.器件简介(三):高精密运放高阻(低输入偏置电流)FET输入较好提供很小的输入偏置电流,0.1pA10pA。OPA129,0.1pAOPA337,10pA用于精密电流检测,以及其它需要低偏置电流的场合。.器件简介(三):高精密运放低功耗主要表现在静态电流Iq较小上。OPA369,1.1uA静态电流IqTLV2401,0.95uA一般低功耗运放,其它指标相应较差。.器件简介(三):高精密运放低失调电压运放有两个指标对此重要,VIO,

3、一般为1uV以上,Offset Drift,0.01uV/失调是运放本身存在的,但是外部可调。温漂却很难控制。.器件简介(三):高精密运放.器件简介(三):高精密运放宽带与高速运放相比,速度较低,一般在150MHz以下,但失调和噪声更小。型号GBW(MHz)SR(V/us)VIO(mV)Offset Drift(uV/C)Vn1kHz(nV/Hz)价格OPA3011508052.53$1.6OPA36550250.2113$0.95OPA435344228518$2.9.器件简介(三):高精密运放轨至轨(Rail to Rail)输入电压,特别是输出电压可以与电源电压(像轨道一样约束着)非常接

4、近,几乎达到满电源输出。分为RRI,RRO,RRIO三类,一般不单独归类。在低压供电中非常有用。.器件简介(四):差动放大器抑制共模,放大差模,提高CMRR标准减法电路即可,但对称性非常关键集成产品解决对称性问题可以2/3输入(放大),也可5/1输入(衰减)。.优点左边的放大,下面的衰减。下面的可以承受高的共模电压。UidUicUidUicUoutUid(10k/100k)缺点输入电阻较小增益难以调节,固定的10倍或者0.1倍。仪表放大器应运而生。.器件简介(五):仪表放大器在差动放大器的前端增加跟随器,形成典型的三运放结构。增益可通过外部电阻调节;输入电阻很高;极高的CMRR。不能接受太高的

5、共模电压。.自归零技术,使得输入偏置电压很低,25uV;输入端内部具有射频抑制;较高的共模抑制比100dB;输入电阻很高,增益在11000之间可调。.器件简介(六):全差动放大器输入有两种,单端和差动,输出也有两种,单端和差动。单出双出单入一般运放电路(全差动)双入仪表/差动全差动用于入出类型转换,以及纯差动信号链中。广泛用于高速差分ADC的前端。.注意VOCM,共模电压输入,可以悬空,也可以由ADC等提供,其含义是通过此脚电压输入,控制输出差动信号的共模量。.器件简介(七):电流并联检测器电流检测的方法有直接法和间接法两种。间接法利用霍尔传感器,一般测大电流。直接法将一个电阻串在回路中,并联

6、测量其电压差以表征电流。有高端检测(High Side)和低端检测(Low Side).High SidemonitorLow Sidemonitor.器件简介(七):电流并联检测器低端检测用一般的精密放大器即可。但对被测的负载影响不容忽视,因为其“GND”不再稳定。高端检测不影响GND,但面临的问题是,可能遇到很高的共模电压,因此有专用的电流检测器来克服这个困难。一般用毫欧姆欧姆级的专用电阻。.MSP430.器件简介(八)可编程增益放大器PGA一般具有归整的增益,常见有1、2、4、8128,或者1、2、5、10、20有并行控制的,有串行控制的,基本都能与现有控制器很好的对接。.器件简介(九)

7、:压控增益放大器.器件简介(十):集成滤波器与运放组成的滤波器相比,集成滤波器优点:方便。准确。一般不需要用户选择电容设定参数靠频率或者电阻。体积小,各模块参数一致性好,更易形成相同截止频率的高阶滤波器。可控性较好。缺点:有些存在频率噪声,对小信号滤波不利;价格较高;灵活性有时较差。外部器件设定截止频率型非程控;Pin programe数字量设定频率型程控;Clock programe频率控制截止频率型程控;continuous-time型无需CLK,开关电容型需要fCLK.这两个都是continuous-time型,no clock in,no clock noise。每个都有2组/4组二阶

8、滤波器组成。串联可以形成4阶或者8阶的滤波效果。274具有4组,但FC脚只有一个。275具有2组,有2个独立的FC脚。所有的频率点,Q值,都由外部电阻设置。一般截止频率上限为150kHz300kHz,下限是100Hz。.半程控,当外接振荡源改变fclk时,如果RC参数不变,则引起Q改变。COSC可以接外部振荡源fclk,也可接电容内部产生fclk.截止频率fcfclk/(100,200,400可选,取决于D()接V+,GND,V-)上面的RC决定滤波幅频特性的形态,一般选1/2RC=1.62fc.Universal/ Pin和R共同控制。.CLOCK控制型这类纯CLOCK型,为低通,有不同的滤

9、波类别和阶数。一般为8阶、5阶。含巴特沃思、切比雪夫、贝赛尔、椭圆等。.器件简介(十一):模拟乘法器实现两个模拟电压的相乘关系。AD633:W=0.1*(X1-X2)*(Y1-Y2)+Z.模数转换器ADC以给定参考电压为基准,将模拟量电压转换成对应数字量输出的器件。分类从分辨率上分为6位、8位、10位、12位、14位、16位、18位、24位等。结构上分为SAR(逐次逼近型):速度较快,位数较高流水线型:速度快,位数较高Sigma-delta型-:速度较慢,位数最高双积分型(用于万用表测量):速度极慢,位数高。并行比较型:速度最快,位数低。速度上1Sps1GSps。一般的1MSps,16位以下。

10、.ADC分类续输入分为:(单端输入型、伪差分输入、差分输入型)输入范围分为:(双电源型、单电源型)输出分为:(并行输出型、串行输出型)采样率分为:(半固定采样率、任意采样率)基准源(内部基准型、外部基准型)通道单通道型单通道复用多输入型多通道型.伪差分ADS8319.TLC0831/08328位,SAR逐次逼近型,速度600k/8=75kSps差分输入,单电源输入串行SPI输出采样率任意外部基准单通道8位,SAR逐次逼近型,速度600k/8=75kSps单端输入,单电源输入串行SPI输出,串行SPI控制采样率任意内部基准双通道.MAX114基于并行比较型的流水线型,8位ADC单端输入,单电源,

11、并行输出,任意采样率,外部基准,单通道复用多输入。.ADS8308位流水线差分输入单电源型并行输出任意采样率内部外部可选基准单通道.TLV2541.12位低速6脚差分含PGA的IIC接口ADC.LTC2393-16.ADS8320 16Bit.ADS1254.CS5368.DAC介绍.ADC关键指标.DAC关键指标.ADC的输入电平移位(正负1003).差分入到单端出05V.单入到差分出.单入到差分出模块.单入到差分出全差分.CS5368输入电路C121和R135/R119形成的典型电路:驱动容性负载,防止振荡,抗混叠C143和R102形成高通滤波电路,截止频率为1/pi(R102)(C143

12、)VBIAS12为2.5V跟随器输出,或者是5368输出基准。输出差分信号围绕2.5V波动。.AD7767输入电路.ADS1244输入电路.ADC的抗混叠滤波.ADC的采样保持.ADC的电压基准设计.DAC的输出.看懂数据表参数和图不细致看Datasheet就直接使用芯片,是一个坏习惯。上图输出振荡,为什么呢?220220110UiUoOP37.看懂数据表数据表一般由6部分组成短句总结概括页(关键指标,一般描述)参数表(厂家在特定条件下测得)指标图应用(应用场合、典型电路)封装(制板、购买)要学会看,看完要有感觉.看懂数据表概括页可以了解60的信息,初步确定是否符合。主要陈述芯片最大的特点。有

13、些指标,出于商业化考虑,厂家在概括页给出的数据是最优数据,不能全信。不同公司对指标的叫法不同,要理解。.看懂数据表一般参数(TL081).看懂数据表一般参数(TL081).看懂数据表一般参数(OP37).看懂数据表一般参数(OP37).看懂数据表讲解关键参数VOS (VIO) OP37:1030uV, TL081:3mVInput offset voltage输入失调电压加载在两个输入端之间的电压使得静止输出电压为0或者指定的其它电平。是器件开环下的参数。VIO OP37:0.20.4uV/, TL081:18uV/Average temperature coefficient of inpu

14、t offset voltage 输入失调电压平均温度系数输入失调电流变化相对于气温变化的比值。是指定温度范围内的平均值,用V/ 表示。 .一般调零方法:在调零电位器的配合下,将输入信号设为0(一般是将输入端接地),调电位器使得输出为0。不同的运放,其调零电路可能不同,主要区别是接-Vcc还是Vcc;5/8脚电位器值,datasheet上有。TI产品ADI产品.看懂数据表讲解关键参数噪声指标所谓的噪声指标,是指一个从传感器开始到ADC结束的测量系统,在输入短接接地的情况下,ADC转换结果中出现的不可预测的数值波动的大小。它包括电阻等无源器件产生的噪声;运放产生的噪声;电源等引入的噪声;ADC本

15、身的噪声(输入为0,AD转换结果有波动)对成品实施测量可以获得噪声指标,但对设计电路进行噪声指标的估算更为重要。.一个噪声估算的实例V+V-V+V-10k10kRI-1接地共模入阻10k/10M差模入阻20k/20MOPA227OPA227INA114高通-1+5VA-5VA5V5V-5VA+5VA低通跳过陷波器和模拟开关0.13sqrt(R)sqrt(12000)1.424uVrms3.5sqrt(12000)0.383uVrms 0.4pA10ksqrt(12000)0.42uVrms 总运放sqrt(0.38320.422)0.56uVrmssqrt(1.4242+0.562)1.53u

16、Vrms60sqrt(12000)6.6uVrms 18sqrt(12000)2uVrms 1k8201k820.一个放大器ADC的噪声实测结果.估算系统噪声的方法计算每个运放的等效输入噪声计算每个电阻产生的噪声计算ADC的噪声从噪声的起源开始,考虑放大器的增益,一直计算到ADC的输出。ADCv1v2v3v4v5v6A1A2.运放等效输入噪声电压ei不同的运放具有不同的噪声指标运放的等效输入噪声与以下因素相关等效噪声带宽(与用户设计电路有关)噪声电压密度曲线(nV/Hz)噪声电流密度曲线(pA/ Hz)相关外部电阻(根据欧姆定律将噪声电流转换成噪声电压,与用户选择电阻有关)因此,厂家只能给出两

17、条曲线,而不可能给出具体的等效输入噪声电压值。学会通过厂家给出的曲线或者数值,计算获得等效输入噪声电压,是关键内容。.从一个运放数据手册上看噪声指标有两个信息与噪声相关:左侧的噪声密度图;下方的噪声表可以看出,运放噪声分为两个不同的区域中高频的平坦区域低频的1/f区域.为什么用噪声电压密度曲线表述噪声?噪声是随机信号,具有广谱特性,其频率是连续的噪声含有任何频率信号;不同频率具有不同的噪声能量,可用单位频率内的能量表示:V2/Hz,就形成了噪声能量密度曲线。在使用中多数使用噪声电压,为了方便,上述能量密度曲线逐渐演变成噪声电压密度曲线。单位为:.20nV/Hz40nV/Hz60nV/Hz80n

18、V/Hz100nV/Hz120nV/Hz140nV/Hz1Hz噪声电压密度 nV/Hz10Hz100Hz1kHz10kHz100kHz1MHz10MHz0nV/HzFc转角频率,此处两者能量相同,噪声电压密度也相同厂家实测获得的曲线.平坦区内白噪声占据主流白噪声在不同频率有相同的能量密度,用C表示,单位是nV2/Hz。根号C的单位就是nV/Hz.低频段1/f噪声占据主流1/f 噪声具有如下公式其中,K为频率为1时的噪声电压密度,nv/Hz.10Hz100Hz1kHz10kHz100kHz1HzKnV/Hz0.1Hzf2Cend等效噪声带宽.运放组成的放大电路的输出噪声eo运放构成的电路,其输出

19、噪声大小eo与多种因素有关输入端已经存在的噪声电压einput闭环增益G运放本身的等效输入噪声eiGeo1einputeieoeo.运放本身的等效输入噪声ei等效输入噪声电压ei来自两个方面噪声电压密度曲线引起的等效输入噪声eiu噪声电流密度曲线结合外部电阻形成的等效输入噪声eiiiiiReiu和iii的计算方法类似,后面讲。.认识厂家给出的噪声密度曲线OP37电压.认识厂家给出的噪声密度曲线OP37电流.求解运放等效输入噪声的步骤获得等效噪声带宽fb获得1Hz处1/f噪声电压密度K,噪声电流密度Ki获得平坦区噪声电压密度为书写方便,也与厂家指标符合相同,用en表示。获得平坦区噪声电流密度in

20、根据公式x计算噪声电压曲线引起的eiu根据公式y计算噪声电流曲线引起的eii运放等效输入噪声eisum(eiu,eii)Sum函数为本讲义定义符号,为根号下平方和。.如何获得等效噪声带宽fb噪声计算都与fb有关,但1/f噪声对此不敏感。噪声源生成后经历所有环节,都有上限截止频率,取其中最低的fC,用于fb计算。与低通滤波器阶数有关:无滤波器的,fc=单位增益带宽/闭环增益(1阶)fb.如何获得K?式中,fL为图中可以看到的最小频率。很多图只从f10Hz开始。比如上图解得K=SQRT(452-182)*10)= 130nV/Hz.公式X从噪声电压密度曲线求解eiu1/f噪声引起的噪声电压有效值白

21、噪声引起的噪声电压有效值.公式Y从噪声电流曲线求解iii,然后根据外部电阻求解eii(电流噪声配合外部电阻形成的等效输入噪声电压)电阻R为运放输入脚外部连接的电阻,一般两个输入脚看出去的电阻总是相同的,主要关心量级,而不是具体的串并联。.运放等效输入噪声的粗略估算一般情况下,在外部电阻不超过1k欧姆时,噪声电流引起的eii要小于eiu。一般情况下,1/f噪声要小于平坦区噪声。只计算平坦区、电压噪声曲线引起的等效输入噪声,就可以粗略获得噪声等级。因此,en和fb是关键.两个噪声源相加,其有效值为什么是两者有效值的平方和开根号?总噪声电压瞬时值两个噪声源瞬时值的和。噪声电压有效值为:总噪声电压有效

22、值为:.从噪声波形上估算噪声有效值?噪声分布满足正态分布噪声的方差,其计算公式与有效值相同。因此,只要知道了方差,就获得了有效值。3倍方差,可以包容99.7,你可见的最大值与最小值之差,就是6倍的方差。.电阻噪声计算电阻是产生噪声的重要源头在25摄氏度下,使用如下简化公式计算电阻产生的噪声有效值。如1M欧姆电阻,在频带10kHz范围内噪声为改为100欧姆,则相同频带内.一个典型电路的全噪声估算实例1)求解等效噪声带宽fb,2)求解各个电阻的噪声电压eR1、 eR2、 eR3待用。3)求解运放等效输入噪声电压ei待用。4)综合计算得到输出噪声电压有效值VOUTVn1=1uVR1200R2200R

23、32000OPA227VOUT=?uV前级放大器eR1eR2eR3ei.等效噪声带宽fb此电路没有显见的滤波器。查找运放OPA227资料,得到增益带宽积为8MHz,可估算出闭环带宽为800kHz。一阶系统fb1.57800k1256kHz.所有电阻自身产生噪声电压有效值.查找运放OPA227噪声指标得到en3nV/HzK=sqrt(6.42-32)=5.6nV/ Hzin=0.4pA/HzKi=sqrt(62-0.42)=6pA/ Hz.对噪声电压密度曲线引起的噪声电压eiu对噪声电流密度曲线引起的噪声电流iii对噪声电流引起的噪声电压eii,电阻为200欧姆等效输入噪声电压有效值.Vn1=1

24、uVR1200R2200R32000OPA227VOUT=?uV前级放大器eR1eR2eR3ei.看懂数据表讲解关键参数单位增益带宽,增益带宽积,压摆率.看懂数据表讲解关键参数.看懂数据表讲解关键参数对峰值为5V的正弦波输出(正负7V电源)TL081的满功率带宽为(13V/us)/(6.28*5V)=414.0kHzOP37的满功率带宽为(17V/us)/(6.28*5V)=541.4kHz对单位增益带宽差异很大的放大器,其满功率带宽却差异不大。说明,两者有独立性。.看懂数据表讲解关键参数增益裕度和相位裕度增益裕度和相位裕度都应大于一定值,才能保证运放的稳定性。.看懂数据表讲解关键参数IIBI

25、nput bias current输入偏置电流The average of the currents into the two input terminals with the output at the specified level.当输出维持在规定的电平时,两个输入端流进电流的平均值。IIOInput offset current输入失调电流The difference between the currents into the two input terminals with the output at the specified level.当输出维持在规定的电平时,两个输入端流进电

26、流的差值。.看懂数据表讲解关键参数.看懂数据表讲解关键参数THD+NTotal Harmonic Distortion plus Noise总谐波失真加噪声谐波失真起因于运放电路的非线性,噪声起源于等效输入噪声。一个纯正弦波输入,在电路的输出可以检测到多种频率分量:基波U1,谐波Ui,噪声总量UN,均有有效值表示。非线性失真主要由两个事件引起SR不够;输出超过电源限制电压。避免之则可大幅度减少谐波。.看懂数据表讲解关键参数.看懂数据表技巧看表格时,学会在右侧快速寻找单位,比看左侧的名称快。注意表格中的适用条件:25是一般测试条件,其指标为最优的;其它温度范围下得到的指标,肯定比较差。不同后缀产

27、品,指标不同,要注意自己的芯片后缀。看图时,对一些关键图的形态有所认识,有助于快速找到。不同厂家的名称不同,需要格外注意。在pdf文档中,利用查询可以快速定位。.第3讲常见电路目录线性运算电路.常见电路比例器同相比例器和反相比例器.信号衰减器的设计同相比例器只能放大信号,无法衰减,因此,多数设计者会选用反相比例器作为衰减器。有资料证明,这种衰减器的环路增益太大,易振荡。建议采用前级电阻衰减,后级同相比例放大的策略。RARBUi.常见电路跟随器用于阻抗匹配;电流反馈放大器中,为了保证电路的稳定性,一定要增加反馈环中的电阻,具体阻值可以参考数据表。在电压反馈放大器中,一般无需增加环路电阻。.常见电

28、路精确反相缓冲器.常见电路单端输入变差分输出.下面这个带级间反馈的运算系统增益如何计算呀?当输入为2.5V直流时,输出O1为500mV,O2为-500mV,不明白是怎么得出来的,请求高人指教!谢谢!.常见电路增益控制比例器.常见电路电流转换器RLRIoutUi.常见电路电流转换器霍兰特电路,唯一的负载接地压流转换器。前面的电路,压流输出都在一个浮空负载上,而这个电路的压流转换输出在一个接地负载上。电路含有负反馈,也含有正反馈,因此,为了稳定,负反馈一定要强于正反馈。从图中看到,由于RL的存在,正反馈部分被分流了,其强度就下降了。正好稳定。由于4个电阻需要精密匹配,自行制作有困难。RLRIout

29、UiRRRIOUT= -Ui/R.常见电路电压电流转换器XTR111.常见电路测量表.常见电路测量表.常见电路Y=Mx+bY=mX+b电路.常见电路Y=mX-bY=mX-b电路.常见电路Y=mX-bY=mXb电路(精确).常见电路Y=-mX+bY=mX+b电路.常见电路Y=-mX-bY=mXb电路.常见电路加法器.常见电路加法器.常见电路减法器.常见电路积分器简单积分器.常见电路零点漂移抑制积分器零点漂移抑制积分器.常见电路重建控制积分器含重建控制的积分器.常见电路差分积分器差分积分器.常见电路比例积分器比例积分器.常见电路微分器微分器此电路一般不直接使用。极易受到高频噪声影响频率越高,其放大

30、倍数越大在设计中必须考虑限制高频。.常见电路微分器对高频噪声有抑制作用的微分器.常见电路微分器对高频噪声产生双重抑制的微分器.常见电路比例微分加法器比例微分加法器(输出为原信号和微分的加法).常见电路扩流电路多数运放的输出电流能力很差,在需要大电流输出时,或者采用大电流运放,或者采用扩流电路。左图是标准全幅度扩流,右两图为单极性扩流。Ui0Ui0.707时,幅频特性会出现隆起,切比雪夫型。当Q=0.707时,巴特沃思型。当Q0.707时,贝赛尔型。Q值的选取,几乎无需设计者操心。当你需要切比雪夫,告诉需要的阶数,有标准表格告诉你,各级的Q应该选多少。对带通/带阻滤波器,Q代表通带/阻带的尖锐程

31、度。Q=fn/(f2-f1).常见电路滤波器(非集成滤波器)一般概念:不同类型滤波器的选择巴特沃思:具有最大限度的平坦频段,保护有用信号的幅度一致性。广泛用于数据采集系统中的ADC前端抗混叠滤波。切比雪夫:提供更加陡峭的增益衰减。通带增益不是单调的,包含固定数量的纹波。通带纹波越多,衰减越快。经常用于滤波器组设计中,此处信号中含什么频率比增益不变更加重要。贝赛尔低通在宽频率范围内具有线性相位特性,这导致在此频段内具有不变的群延时。贝赛尔低通,因此提供了一个最适合方波传输的行为。然而,它的其它特性却不如巴特沃思和切比雪夫。 .常见电路滤波器(非集成滤波器)一般概念:滤波效果分类低通滤波器:保留低

32、频,滤除高频。高通滤波器:保留高频,滤除低频。带通滤波器:保留一个频段内的信号,滤除其余的。陷波器(带阻滤波器):滤除一个频段内的信号,保留其余的。全通滤波器:不滤除任何频率分量,仅对不同的频率分量产生线性相移。.常见电路滤波器(非集成滤波器)一般概念:滤波器设计的基本规则先确定使用有源还是无源。无源滤波器有大量的现成电路可以参考,有标准的计算公式。对有源滤波器,首先要确定三种滤波器的种类,是巴特沃思、还是切比雪夫等。然后确定阶数,根据表格确定各级的Q、a、b。选择合适的电路结构,Sally-Key or MFB.对每级滤波器,选定一个电容C1,即可计算获得其它参数。.常见电路低通滤波器.常见

33、电路一阶低通滤波器一阶低通滤波器基本电路分析设计已知fL,,增益A0,以及a11)选定C12)3)选定R3已知fL,,增益A0,以及a11)选定C13)注意:如果计算出的电阻过大(大于500k)或者过小(100欧),需要重选。.常见电路一阶低通滤波器一阶低通滤波器设计举例要求设计一个独立的一阶低通滤波器,单位增益,截止频率为1kHz。选定电路为同相输入,单位增益,电路如下:选定电容C1为47nF。无特殊要求,a11选择电阻为3.38k,精度1。如果此滤波器为三阶贝赛尔滤波器的第一级,重新设计。查找表格得知,在三阶贝赛尔中,第一级的a10.756选择R1为2.56k,精度1.常见电路二阶低通滤波

34、器二阶低通滤波器(有下列两类,共3种可供选择)Sallen-Key 拓扑-同相MFB(Multi FeedBack )拓扑反相.常见电路二阶低通滤波器二阶低通滤波器Sallen-Key结构单位增益设计步骤(已知截止频率,滤波器类型,阶数)1)根据类型、阶数,查表格确定a1,b12)自行选择C1,根据左式计算C23)根据左下式计算R1、R24)R1、R2的选取以1精度.常见电路系数表(Bessel).常见电路系数表(Butterworth).常见电路系数表(Tschebyscheff).常见电路系数表.常见电路二阶低通滤波器举例二阶单位增益切比雪夫低通,截止频率3kHz,-3dB通带纹波根据表1

35、6-9,查出a1.0650,b1.9305.常见电路二阶低通滤波器.常见电路二阶低通滤波器可调节二阶低通滤波器(更容易选取电阻电容).常见电路二阶低通滤波器(MFB)二阶低通滤波器MFB(反相,方便提供更高增益)设计步骤:2)选定C13)计算C24)计算电阻1)确定BS/BTW/CHE,查表获得a1,b1,根据要求,确定A0, fc.常见电路高阶低通滤波器高阶滤波器均由一阶和二阶级联形成。各级的转角频率fci与总截止频率fc不一定相同。设计时按照单级A0, ai,bi,以及总fc进行,无需考虑fci在B/B/C选择上,必须各级相同。在S/M选择上,可以各级不同,但尽量相同。.常见电路高阶低通滤

36、波器举例五阶单位增益巴特沃思,截止频率50kHz立即查巴特沃思表。确定三个滤波器的ai、bi因为是单位增益,因此电路结构最好选择三个都是SallenKey第1级第2级第3级.常见电路高阶低通滤波器第一级,一阶低通。已知a11,b10,fc50kHz.常见电路高阶低通滤波器第2级,二阶低通。已知a11.6180,b11,fc50kHz.常见电路高阶低通滤波器第3级,二阶低通。已知a3,b3,fc50kHz.常见电路高阶低通滤波器注意总滤波器为巴特沃思型,但第1级为一阶,第2级为贝赛尔型,第3级为切比雪夫型。各级的独立截止频率为fci不一定等于fc,显然当Q增大时,独立的截止频率会大于fc。可以从表中看出,kifci/fc是不同的。在计算中,只要遵循表格即可,无需考虑fci.第4讲常见电路高通滤波器高通滤波器(电阻电容互换即可实现).常见电路一阶高通滤波器一阶高通滤波

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