MAX29X是美国MAXIM公司生瓣的8阶开关电容低通滤波器,由于价格便宜、使用方便、设计简单，在通讯、信号自理等领域得到了广泛的应用。本文就其工作原理、电气参数、设计注意事项等问题作了讨论，具有一定的实用参考价值。关键词：开关电容、滤波器、设计 1 引言 开关电容滤波器在近些年得到了迅速的发展，世界上一些知名的半导体厂家相继推出了自己的开头电容滤波器集成电路，使形状电容滤波器的发展上了一个新台阶。 MAXIM公司在模拟器件生产领域颇具影响，它生产MAX291/292/293/294/295/296/297系列8阶低通开关电容滤波器由于使用方便（基本上不需外接元件）、设计简单（频率响应函数是固定的，只需确定其拐角频率即截止频率)、尺寸小（有8-pin DIP封装）等优点，在ADC的反混叠滤波、噪声分析、电源噪声抑制等领域得到了广泛的应用。 MAX219/295为巴特活思（型滤波器，在通频带内，它的增益最稳定，波动小，主要用于仪表测量等要求整个通频带内增益恒定的场合。MAX292/296为贝塞尔（Bessel）滤波器，在通频带内它的群时延时恒定的，相位对频率呈线性关系，因此脉冲信号通过MAX292/296之后尖峰幅度小，稳定速度快。由于脉冲信号通过贝塞尔滤波器之后所有频率分量的延迟时间是相同的，故可保证波形基本不变。关于巴特活和贝塞尔滤波器的特性可能图1来说明。图1的踪迹A为加到滤波器输入端的3kHz的脉冲，这里我们把滤波器的截止频率设为10kHZ。踪迹B通过MAX292/296后的波形。从图中可以看出，由于MAX292/296在通带内具有线性相位特性，输出波形基本上保持了方波形状，只是边沿处变圆了一些。方波通过MAX291/295之后，由于不同频率的信号产生的时延不同，输出波形中就出现了尖峰(overshoot)和铃流(ringing)。 MAX293/294/297为8阶圆型（Elliptic）滤波器，它的滚降速度快，从通频带到阻带的过渡带可以作得很窄。在椭圆型滤波器中，第一个传输零点后输出将随频率的变高而增大，直到第二个零点处。这样几番重复就使阻事宾频响呈现波浪形，如图2所示。阻带从fS起算起，高于频率fS处的增益不会超过fS处的增益。在椭圆型滤波中，通频带内的增益存在一定范围的波动。椭圆型滤波器的一个重要参数就是过渡比。过渡比定义为阻带频率fS与拐角频率（有时也等同为截止频率）由时钟频率确定。时钟既可以是外接的时钟，也可以是自己的内部时钟。使用内部时钟时只需外接一个定时用的电容既可。 在MAX29X系列滤波器集成电路中，除了滤波器电路外还有一个独立的运算放大器（其反相输入端已在内部接地）。用这个运算放大器可以组成配合MAX29X系列滤波器使用后的滤波、反混滤波等连续时间低通滤波器。 下面归纳一下它们的特点： ●全部为8阶低通滤波器。MAX291/MAX295为巴特沃思滤波器；MAX292/296为贝塞尔滤波器；MAX293/294/297为椭圆滤波器。 ●通过调整时钟，截止频率的调整范围为：0.1Hz～25kHz（MAX291/292/293*294）；0.1Hz～kHz（MAX295/296/297）。 ●既可用外部时钟也可用内部时钟作为截止频率的控制时钟。 ●时钟频率和截止频率的比率：10∶1(MAX291/292/293/294);50∶1(MAX295/296/297)。 ●既可用单+5V电源供电也可用±5V双电源供电。 ●有一个独立的运算放大器可用于其它应用目的。 ●8-pin DIP、8-pin SO和宽SO-16多种封装。2 管脚排列和主要电气参数 MAX29X系列开头电容滤波器的管脚排列如图3所示。 管脚功能定义如下： CLK：时钟输入。 OP OUT：独立运放的输出端。 OP INT：独立运放的同相输入端。 OUT：滤波器输出。 IN：滤波器输入。 V-：负电源 。双电源供电时搛-2.375～-5.5V之间的电压，单电源供电时V--=-V。 V+：正电源。双电源供电时V+=+2.35～+5.5V,单电源供电时V+=+4.75～+11.0V。 GND：地线。单电源工作时GND端必须用电源电压的一半作偏置电压。 NC：空脚，无连线。 MAX29X的极限电气参数如下： 电源（V+～V-）：12V 输入电压（任意脚）：V--0.3V≤VIN≤V++0.3V 连续工作时的功耗：8脚塑封DIP：727mW；8脚SO：471mW；16脚宽SO：762mW；8脚瓷封DIP：640mW。 工作温度范围：MAX29-C-：0℃～+70℃；MAX29-E-：-40℃～+85℃；MAX29-MJA：-55℃～+125℃；保存温度范围：-65℃～+160℃；焊接温度（10秒）：+300℃； 大多数的形状电容滤波器都采用四节级连结构，每一节包含两个滤波器极点。这种方法的特点就是易于设计。但采用这种方法设计出来的滤波器的特性对所用元件的元件值偏差很敏感。基于以上考虑，MAX29X系列用带有相加和比例功能的开关电容持了梯形无源滤波器，这种方法保持了梯形无源滤波器的优点，在这种结构中每个元件的影响作用是对于整个频率响应曲线的，某元件值的误差将会分散到所有的极点，因此不值像四节级连结构那样对某一个极点特别明显的影响。3 MAX29X的频率特性 MAX29X的频率特性如图4所示。图中的fs都假定为1kHz。4 设计考虑 下面对MAX29X系列形状电容滤波器的使用做些讨论。4.1 时钟信号 MAX29X系列开头电容滤波器推荐使用的时钟信号最高频率为2.5MHz。根据对应的时钟频率和拐角频率的比值，MAX291/MAX292/MAX293/MAX294的拐角频率最高为25kHz.MAX295/MAX296/MAX297的拐角频率最高为50kHz 。 MAX29X系列开关电容滤波器的时钟信号既可幅外部时钟直接驱动也可由内部振荡器产生。使用外部时钟时，无论是采用单电源供电还是双电源供电，CLK可直接和采用+5V供电的CMOS时钟信号发生器的输出相连。通过调整外部时钟的频率，可完成滤波器拐角的实时调整。 当使用内部时钟时，振荡器的频率由接在CLK端上的电容VCOSC决定： fCOSC (kHz)=105/3COSC (pF) 4.2 供电 MAX29X系列开关电容滤波器既可用单电源工作也可用双电源工作。双电源供电时的电源电压范围为±2.375～±5.5V。在实际电路中一般要在正负电源和GND之间接一旁路电容。 当采用单电源供电时，V-端接地，而GND端要通过电阻分压获得一个电压参考，该电压参考的电压值为1/2的电源电压，参见图5。4.3 输入信号幅度范围限制 MAX29X允许的输入信号的最大范围为V--0.3V～V++0.3V。一般情况下在+5V单电源供电时输入信号范围取1V～4V,±5V双电源供电时，输入信号幅度范围取±4V。如果输入信号超过此范围，总谐波失真THD和噪声就大大增加；同样如果输入信号幅度过小（VP-P＜1V），也会造成THD和噪声的增加。4.4 独立运算放大器的用法 MAX29X中都设计有一个独立的运算放大器，这个放大器和滤波器的实现无直接关系，用这个放大器可组成一个一阶和二阶滤波器，用于实现MAX29X之前的反混叠滤波功能鄞MAX29X之后的时钟噪声抑制功能。这个运算放大器的反相端已在内部和GND相连。 图6是用该独立运放组成的2阶低通滤波器的电路，它的拐角频率为10kHz,输入阻抗为22Ω,可满足MAX29X形状电容滤波器的最小负载要求（MAX29X的输出负载要求不小于20kΩ）可以通过改变R1、R2、R3、C1、C2的元件值改变拐角频率。具体的元件值和拐角频率的对应关系参见表1。
上传时间： 2013-10-18
上传用户：macarco
设计了一种基于dsPIC30F6014A单片机的荧光测量装置。可根据不同荧光物质的荧光特性，通过可控激发分光模块灵活选择激发波长，通过可控发射分光模块选择发射波长，并选择相应的标准物质曲线，最终实现测量。经测试，本系统设计的荧光测量装置稳定性可达99.1%~99.7%。
上传时间： 2014-12-24
上传用户：yangbo69
按下SW1按钮时，八个发光二极管（L1—L8）呈顺时针方向暗点流动；按下SW2按钮时，呈顺时针方向亮点流动；分别按下SW3、SW4按钮时，与上述流动方向相反，但效果相同；无键按下时，程序恢复初始状态，即停止运行
上传时间： 2013-10-26
上传用户：x18010875091
DSP的使用正呈爆炸式发展。OFDM、GPS相关器、FFT、FIR滤波器或H.264之类计算密集型算法在从移动电话到汽车的各种应用中都很常见。设计人员实现DSP有三种选择：他们可以使用DSP处理器、FPGA或掩膜ASIC。ASIC具有最高的吞吐量、最低的功耗和最低的成本，但其极大的NRE和较长研制周期使其对许多设计而言并不适用。定制ASIC的研制周期可达一年之久，比最终产品的使用寿命都长。FPGA已占居较大的市场份额，因为其能提供比DSP处理器更好的吞吐量，而且没有ASIC的极大NRE和较长研制周期。 因此，常常将基于ARM的MCU和FPGA结合使用来实现这些设计，其中FPGA实现设计的DSP部分。然而，FPGA也有其自身的不足--最突出的是功耗很高(静态功耗接近2W)，且性能比ASIC慢。FPGA时钟用于逻辑执行时通常限制为50MHz，而ASIC可以400MHz或更高频率执行逻辑。其他缺点还包括在IP载入基于SRAM的FPGA时安全性还不够理想，成本也较高。尽管FPGA成本已迅速降低，但价格通常在10,000片左右就不再下降，因此仍比较昂贵。 新型可定制Atmel处理器（CAP）MCU具有的门密度、单元成本、性能和功耗接近基于单元的ASIC，而NRE较低且开发时间较快。与基于ARM的非可定制标准产品MCU一样，不需要单独的ARM许可。 可定制MCU利用新型金属可编程单元结构（MPCF）ASIC技术，其门密度介于170K门/mm2与210K门/mm2之间，与基于单元的ASIC相当。例如，实现D触发器（DFF）的MPCF单元与标准的单元DFF都使用130nm的工艺，所用面积差不多相同。
上传时间： 2013-10-28
上传用户：xymbian
1.设计任务分析 原理： 当按下开关，NE555计时器，4引脚于高电平，元件工作，电容C1充电，且2、6引脚达到高电平，此时输出端3为低电平，扬声器发出响声；开关松开后，电容C1放电，在2、6引脚大于1/3Vcc前，3端为低电平，扬声器工作；当放电使2、6端电平小于1/3Vcc，3端为高电平，扬声器不工作。电容C2与滑动变阻器一起控制引脚4的状态，使置零输入端呈不同的临界电压，从而控制扬声器响音时间的长短。当电路转换时，2、6端电压不同，使得输出端3低电平电压也不同，从而实现扬声器的双音。
上传时间： 2013-10-08
上传用户：懒龙1988
单片机的选择和使用 目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴： 1.在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。 2.在工业控制中的应用 用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。 3.在家用电器中的应用 可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。 4.在计算机网络和通信领域中的应用 现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。 5.单片机在医用设备领域中的应用 单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。 6.在各种大型电器中的模块化应用 某些专用单片机设计用于实现特定功能，从而在各种电路中进行模块化应用，而不要求使用人员了解其内部结构。如音乐集成单片机，看似简单的功能，微缩在纯电子芯片中（有别于磁带机的原理），就需要复杂的类似于计算机的原理。如：音乐信号以数字的形式存于存储器中（类似于ROM），由微控制器读出，转化为模拟音乐电信号（类似于声卡）。 在大型电路中，这种模块化应用极大地缩小了体积，简化了电路，降低了损坏、错误率，也方便于更换。 7.单片机在汽车设备领域中的应用 单片机在汽车电子中的应用非常广泛，例如汽车中的发动机控制器，基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制器，GPS导航系统，abs防抱死系统，制动系统等等。 此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。
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上传时间： 2013-11-24
上传用户：zjf3110
单片机原理与应用技术 单片机到底是什么呢？就是一个电脑，只不过是微型的，麻雀虽小，五脏俱全：它内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机，排烟罩VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！......它主要是作为控制部分的核心部件。 它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。 单片机是靠程序的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！ 由于单片机对成本是敏感的，所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言，它是除了二进制机器码以上最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用呢？很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢？原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的CPU，也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮，也会达到几十K的尺寸！对于家用PC的硬盘来讲没什么，可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行，所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理，如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行，家用PC的也是承受不了的。 目前最常用的单片机为MCS-51，是由美国INTEL公司（生产CPU的英特尔）生产的，89C51是这几年在我国非常流行的单片机，它是由美国ATMEL公司开发生产的，其内核兼容MCS-51单片机。 单片机的应用领域 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴： 1.在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。 2.在工业控制中的应用 用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。 3.在家用电器中的应用 可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。 4.在计算机网络和通信领域中的应用 现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。 5.单片机在医用设备领域中的应用 单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。 此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途
上传时间： 2013-11-13
上传用户：gououo
在现代化的工业现场，常用热电偶测试高温，测试结果送至主控机。由于热电偶的热电势与温度呈非线性关系，所以必须对热电偶进行线性化处理以保持测试精度。该系统通过高精度模/数转换器AD7705 对热电偶电动势进行采样、放大，并在单片机内采用一定算法实现对热电偶的线性化处理，再通过数/模转换器AD421 进行数/模转换产生4mA～20mA 电流，送主控中心。
上传时间： 2013-10-29
上传用户：行旅的喵
HT46R22单片机在电磁炉功率控制中的应用:介绍了电磁炉的基本工作原理，并提出了一种采用HT46R22 单片机实现电磁炉功率稳定输出的功率控制方法，最后简单介绍了该方法的软硬件设计过程。关键词：电磁炉；HT46R22；功率控制引言近年来，随着环保和节能意识的逐步提高，一种新兴的"绿色的厨具"--电磁炉正在家庭中普及。它改变了传统的明火烹调方式，利用电磁感应原理，使电流通过内置的线圈时产生磁场，磁场内的磁力线感应到铁制器皿，产生无数高速运动的小涡流，涡流产生的巨大循环能量转换为有效热能，使锅具自行高速加热，最终直接加热食物。电磁炉的热效率达到90％以上，同时它无烟无灰，无污染，不升高室温，不产生一氧化碳等有害物质，安全环保。电磁炉还采用了微电脑控制，能够随意控制温度。正是由于上述种种优点，电磁炉在发达国家的家庭普及率已经达到80％以上。为了提高电热转换率，家用电磁炉一般采用的是高频电磁炉，须将工频电整流成直流电后再逆变成20kHz 以上的高频振荡电流，在高频下，稳定功率输出和实时检测就成了设计的难点和关键所在。采用Holtek 公司产的A/D 型单片机HT46R22 可以方便地实现定温控制、实时检测、报警检测和功率控制，本文着重介绍功率控制的实现。
上传时间： 2013-10-21
上传用户：colinal
32位MCU(单片机)开发全攻略:本文因为内容很多，分为上下册，上册为基础知识篇，从第一章到第五章，下册为开发技巧篇，为第六章以后内容。本书可以作为MCU应用工程师、大中专学生或MCU爱好者学习32位MCU开发的参考教材。 1、汇集32位MCU基础知识与开发工具应用知识，一书在手迅速掌握32位MCU开发！2、首次独家披露LPC1700系列MCU权威中文开发信息！ 3、问答实例结合让你的开发难题迎刃而解！ 随着节能、高效、绿色理念的深入，32位MCU的应用已呈燎原之势，有数据显示仅在过去一年，基于ARM Cortex-M3的MCU的出货量增长率就达到200％！这些高性能、低功耗的32位MCU广泛应用于汽车电子、工业应用、医疗电子等领域，而据研究机构预测，中国MCU的可用市场总量（TAM）将从2009年的20亿美元增长到2013年的30亿美元以上，其增幅为全球水平的两倍！面对如此诱人的前景，立即学习掌握32位MCU开发基本技巧并将其用于个人设计中已经成为本土工程师的当务之急。 但是，一个有趣的现象是目前有关MCU的图书中大部分还以8位单片机为主要例举对象，很多图书传授的还是51单片机开发知识，可见在知识需求和供给之间出现了巨大的落差，这也是电子创新网推出《32位MCU开发全攻略》电子书的初衷之一。 基于上述原因，本电子书主要讲述32位MCU应用开发知识，对于8位单片机的开发，因为已经有大量书籍，这里不再赘述。本书的第一章主要介绍了嵌入式系统的背景知识、基本概念和目前发展状况，让大家对嵌入式系统的发展有大致的了解。第二章主要介绍了微控制器的基本原理、结构和32位ARM MCU供应商的信息。第三章主要介绍了ARM内核的一些特点及ARM指令集。第四章以恩智浦公司的MCU为例详细介绍了32位ARM MCU的具体结构、功能和特点。第五章是本书的重点内容，以恩智浦的LPC17xx系列MCU为例，分模块详细介绍了MCU的应用开发，这些介绍把软硬件结合在一起，这是本书和其他类似书籍的区别之一。第六章介绍了MCU开发工具及开发流程。第七章我们搜集了多个MCU开发应用实例，通过这些实例，进一步强化MCU开发技巧和系统设计方法。第八章我们以问答的形式介绍MCU开发的技巧，这些问答具有一定的基础性和代表性，可以帮助工程师解决MCU应用开发中遇到的难题。第九章我们罗列了一些MCU开发资源信息，工程师朋友可以通过链接获得所需的知识。第十章是有关本书的编委信息。第十一章是本书的版权声明，我们授权工程师朋友和媒体免费下载此书并进行推广，但是不得以本书切割或进行商业活动。《32位MCU开发全攻略》电子书主编张国斌。
标签： MCU
上传时间： 2013-12-18
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