磁芯电感器的谐波失真分析 摘 要:简述了改进铁氧体软磁材料比损耗系数和磁滞常数ηB,从而降低总谐波失真THD的历史过程,分析了诸多因数对谐波测量的影响,提出了磁心性能的调控方向。 关键词:比损耗系数, 磁滞常数ηB ,直流偏置特性DC-Bias,总谐波失真THD Analysis on THD of the fer rite co res u se d i n i nductancShi Yan Nanjing Finemag Technology Co. Ltd., Nanjing 210033 Abstract: Histrory of decreasing THD by improving the ratio loss coefficient and hysteresis constant of soft magnetic ferrite is briefly narrated. The effect of many factors which affect the harmonic wave testing is analysed. The way of improving the performance of ferrite cores is put forward. Key words: ratio loss coefficient,hysteresis constant,DC-Bias,THD 近年来,变压器生产厂家和软磁铁氧体生产厂家,在电感器和变压器产品的总谐波失真指标控制上,进行了深入的探讨和广泛的合作,逐步弄清了一些似是而非的问题。从工艺技术上采取了不少有效措施,促进了质量问题的迅速解决。本文将就此热门话题作一些粗浅探讨。 一、 历史回顾 总谐波失真(Total harmonic distortion) ,简称THD,并不是什么新的概念,早在几十年前的载波通信技术中就已有严格要求<1>。1978年邮电部公布的标准YD/Z17-78“载波用铁氧体罐形磁心”中,规定了高μQ材料制作的无中心柱配对罐形磁心详细的测试电路和方法。如图一电路所示,利用LC组成的150KHz低通滤波器在高电平输入的情况下测量磁心产生的非线性失真。这种相对比较的实用方法,专用于无中心柱配对罐形磁心的谐波衰耗测试。 这种磁心主要用于载波电报、电话设备的遥测振荡器和线路放大器系统,其非线性失真有很严格的要求。 图中 ZD —— QF867 型阻容式载频振荡器,输出阻抗 150Ω, Ld47 —— 47KHz 低通滤波器,阻抗 150Ω,阻带衰耗大于61dB, Lg88 ——并联高低通滤波器,阻抗 150Ω,三次谐波衰耗大于61dB Ld88 ——并联高低通滤波器,阻抗 150Ω,三次谐波衰耗大于61dB FD —— 30~50KHz 放大器, 阻抗 150Ω, 增益不小于 43 dB,三次谐波衰耗b3(0)≥91 dB, DP —— Qp373 选频电平表,输入高阻抗, L ——被测无心罐形磁心及线圈, C ——聚苯乙烯薄膜电容器CMO-100V-707APF±0.5%,二只。 测量时,所配用线圈应用丝包铜电磁线SQJ9×0.12(JB661-75)在直径为16.1mm的线架上绕制 120 匝, (线架为一格) , 其空心电感值为 318μH(误差1%) 被测磁心配对安装好后,先调节振荡器频率为 36.6~40KHz, 使输出电平值为+17.4 dB, 即选频表在 22′端子测得的主波电平 (P2)为+17.4 dB,然后在33′端子处测得输出的三次谐波电平(P3), 则三次谐波衰耗值为:b3(+2)= P2+S+ P3 式中:S 为放大器增益dB 从以往的资料引证, 就可以发现谐波失真的测量是一项很精细的工作,其中测量系统的高、低通滤波器,信号源和放大器本身的三次谐波衰耗控制很严,阻抗必须匹配,薄膜电容器的非线性也有相应要求。滤波器的电感全由不带任何磁介质的大空心线圈绕成,以保证本身的“洁净” ,不至于造成对磁心分选的误判。 为了满足多路通信整机的小型化和稳定性要求, 必须生产低损耗高稳定磁心。上世纪 70 年代初,1409 所和四机部、邮电部各厂,从工艺上改变了推板空气窑烧结,出窑后经真空罐冷却的落后方式,改用真空炉,并控制烧结、冷却气氛。技术上采用共沉淀法攻关试制出了μQ乘积 60 万和 100 万的低损耗高稳定材料,在此基础上,还实现了高μ7000~10000材料的突破,从而大大缩短了与国外企业的技术差异。当时正处于通信技术由FDM(频率划分调制)向PCM(脉冲编码调制) 转换时期, 日本人明石雅夫发表了μQ乘积125 万为 0.8×10 ,100KHz)的超优铁氧体材料<3>,其磁滞系数降为优铁
上传时间: 2014-12-24
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6 GEMS压力变送器3000系列-超高压变送器 GEMS压力变送器3000的行业应用: 船舶、工程机械 产品特点: ■工作压力可高达10,000PSI ■高精度-在整个应用过程中,精度在±0.15%之内 ■高稳定性-长期漂移≤0.05%FS/6年 ■高的抗震动性能-采用了薄膜溅射式设计,取消了易破的连接线 GEMS压力变送器3000的性能参数 精度 0.15%FS 重复性 0.03%FS 长期稳定性 0.06%F.S/年 压力范围 0-500、1000、2000、3000、5000、6000、7500、10,000psi 耐压 2xF.S,15,000PSI,Max. 破裂压力 7xFS 4xFS,对于10,000psi 疲劳寿命 108次满量程循环 零点公差 0.5%F.S 量程公差 0.5%F.S,响应时间0.5毫秒 温度影响 温漂 1.5%FS(-20℃到80℃) 2%FS(-40℃到100℃) 2.7%FS(-55℃到120℃) GEMS压力变送器3000的环境参数 振动 正弦曲线,峰值70g,5~5000HZ(根据MIL-STD810,514.2方法程序I) EMC 30V/m(100V/m Survivability) 电压输出 电路 见PDF文件(3线) 激励 高于满程电压1.5VDC,最大到35VDC@6mA 最小环路电阻 (FS输出/2)Kohms 供电灵敏度 0.01%FS/Volt 电流输出 电路 2线 环路供电电压 24VDC(7-35VDC) 输出 4-20mA 最大环路电阻 (Vs-7)x50Ω 供电灵敏度 0.01%FS/V 比率输出 输出 0.5v到4.5v(3线)@5VDC供电 输出激励电压 5VDC(4.75V-7VDC) GEMS压力变送器3000的物理参数 壳体 IP65代码G(NEMA4);IP67代码F(NEMA6) 接液部件 17-4和15-5不锈钢 电气连接 见订货指南 压力连接 1/4″NPT或G1/4 重量(约) 110g(电缆重量另加:75g/m) 机械震动 1000g/MIL-STD810,方法516.2,程序Ⅳ 加速度 在任意方向施加100g的稳定加速度时1bar(15psi)量程变送器的输出会波动0.032%FS/g,量程增大到400bar(6000psi)时输出波动会按对数递减至0.0007%FS/g. 认证等级 CE
上传时间: 2013-10-09
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AL-BNR系列变压器中性点接地电阻柜 中性点经电阻接地可有效限制间歇弧光接地过电压、降低系统操作过电压、消除系统谐振过电压、方便配置单相接地故障保护、可在短时间内有效切除故障线路。从而降低系统设备的绝缘水平,延迟系统设备的使用寿命,提高系统运行的安全可靠性。 保定市奥兰电气设备有限公司拥有一流的研发队伍和精良的专用设备,专注于配电系统中性点接地保护系列产品、继电保护装置、过电压保护装置的研发、生产、销售。公司所开发的系列AL-BNR变压器中性点接地电阻柜是6-35KV配电网中变压器中性点接地保护专用成套设备,目前已广泛应用于以电缆线路为主的城市配电网、大型工业企业、工厂、机场、港口、地铁等重要电力用户配电网以及发电厂厂用电系统。 产品采用优质进口不锈钢或国产不锈钢电热金属材料,具有电导率高、温度系数高、耐腐蚀、耐高温、抗氧化能力强、抗拉强度高及阻值稳定等优良特点,产品运行安全可靠。 中压配电系统中,如果变压器为三角形接法,则需加装Z型接地变压器,以便为系统人为引出中性点,以加装中性点接地电阻。 1、针对性强,保护到位 AL-BNR变压器中性点接地电阻柜适用于系统中性点采用小电阻或中电阻接地的场合。此时,电网出现单相接地故障时需立即跳闸切除故障线路。当电网出现单相接地时,接地电阻向接地点提供附加阻性电流,使接地电流呈阻容性质,从而保证产生的过电压不超过2.6倍的相电压。 2、结构紧凑,便于安装 AL-BNR变压器中性点接地电阻柜将零散的Z型接地变压器(如系统无中性点引出则需加装)、电阻器、电流互感器、测量仪表、接地保护输出端子等电器设备整体组合在一个封闭金属柜内,而且可以选配隔离开关、避雷器,成套供货,安全可靠性高,布置清晰整齐,便于安装调试及操作维护。 3、选材考究,充分保证产品质量 AL-BNR变压器中性点接地电阻柜内的接地变压器为优质干式变压器,其一次绕组为“Z”形接线;电阻器采用不锈钢镍铬合金(Cr20Ni80)材料制成,导电率高、通流能力强、耐高温、最高使用温度可达1600℃;温度系数≤ -0.045% /℃、阻值稳定、耐腐蚀、防燃防爆、可靠性高。用合金材料组成的电阻全部采用电阻单元,以 多个单元采用亚弧焊接而成框架式结构,电阻单元采用耐高温绝缘子(高分子)支撑连接。根据不同的客户要求我公司可提供进口电阻器。 4、监测功能齐全,并提供模拟量输出 AL-BNR变压器中性点接地电阻柜可加装智能监控装置,可监测电阻柜正常运行状态下中性点不平衡电流、电阻片、电阻柜内的温度,也可以监测发生单相接地故障瞬间的电流以及记录接地动作次数,并预留通讯接口,可将检测、记录的信息传递至主控室,使运行人员在第一时间内得到信息。 5、技术力量雄厚,服务周到 我公司为专业生产厂家,技术力量雄厚,售前的技术交流咨询可随时到位。售后的安装技术指导可按用户要求及时进行
上传时间: 2014-12-24
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AL-FNR系列发电机中性点接地电阻柜 我公司拥有技术优秀的研发队伍和精良的设备,引进并消化国外先进技术,长期致力于对中性点接地技术产品的研发、生产,对降低电网过电压、提高电网的安全性、可靠性,具有良好的效果。我公司以进口特殊不锈钢合金材料,开发生产的系列不锈钢中性点接地电阻柜。产品具有精度高,线性度好,运行可靠,安装方便,外形美观等特点,已广泛用于许多国家重点工程。所生产的0.4KV~35KV发电机中性点接地电阻柜是发电机组中采用高阻接地的专用成套装置。 AL-FNR型发电机中性点电阻柜连接在发电机中性点上,当电网或发电机定子绕组发生单相接地故障时,向接地点提供附加阻性电流,使接地点电流由容性变成阻容性电流,从而保证产生的过电压不超过2.6倍的相电压。 1、精心设计、保护到位 AL-FNR型发电机中性点电阻柜连接在发电机中性点与地之间,当电网或发电机定子绕组发生单相接地故障时,向接地点提供附加阻性电流,使接地点电流由容性变成阻容性电流,从而保证产生的过电压不超过2.6倍的相电压。 2、专业保护,避免烧损发电机铁芯 AL-FNR型发电机中性点电阻柜在设计参数时,力求将总的接地电流控制在15A以内,不仅可以满足继电保护灵敏度的要求,同时也可减轻发电机定子绕组接地时铁芯的损伤。 3、结构紧凑,元器件性能优异 AL-FNR型发电机中性点电阻柜将零散的单相变压器、电阻器、电流互感器、接地保护输出端子等电器设备整体组合在一个封闭金属柜内,并可选配隔离开关、避雷器,智能保护仪表等成套供货;安全可靠性高,布置清晰整齐,便于安装调试及操作维护。装置采用的单相变压器为干式绝缘变压器,工作性能稳定,抗冲击能力强。变压器二次侧采用不锈钢材料电阻。 4、监控功能齐全,并提供模拟量输出 AL-FNR型发电机中性点电阻柜是0.4KV~35KV发电机中性点接地电阻柜是发电机组中采用高阻接地的专用成套装置,可选配电流和动作记录仪等智能控制仪表,正常时可监测中性点不平衡电流,出现单相接地故障时,可记录动作次数;且可为保护和监控系统提供模拟量输出。 5、性能可靠,维护简便 AL-FNR型发电机中性点电阻柜中装设干式单相接地变压器及相应的大容量电阻器,柜中还可装设单相隔离开关,以便在进行检修或实验时隔离电源。 6、技术力量雄厚,服务周到 我公司为中性点设备专业生产厂家,技术力量雄厚,售前的技术交流咨询可随时到位;售后的安装技术指导可按用户要求及时进行。
上传时间: 2013-10-17
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着重对变频器驱动三相交流电动机带大位能负载下放时,变频器电气制动动态过程进行分析,依据制动转矩和制动过程时间的要求,合理计算制动单元和制动电阻,并对轮胎式集装箱门式起重机(RTG)的起升变频器制动单元和制动电阻进行校验,以获得理想的快速制动特性。
上传时间: 2013-11-18
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工业上普遍需要测量各类非电物理量,例如温度、压力、速度、角度等,都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。 采用电流信号的原因是不容易受干扰。并且电流源内阻无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,在普通双绞线上可以传输数百米。上限取20mA是因为防爆的要求:20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限没有取0mA的原因是为了能检测断线:正常工作时不会低于4mA,当传输线因故障断路,环路电流降为0。常取2mA作为断线报警值。
上传时间: 2013-11-08
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一、实验目的 1. 学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳 压 器来设计直流稳压电源。 2. 掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法。 二、实验原理 电子设备一般都需要直流电源供电。这些直流电 除了少数直接利用干电池和直流发电机外,大多数是 采用把交流电(市电)转变为直流电的直流稳压电源。 直流稳压电源由电源变压器T、整流、滤波和稳压电路四部分组成,其原理框图如图1 所示。电网供给的交流电压u1(220V,50Hz) 经电源变压器降压后,得到符合电路需要的交流电压u2,然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压u3,再用滤波器滤去其交流分量,就可得到比较平直的直流电压uI。但这样的直流输出电压,还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。在对直流供电要求较高的场合,还需要使用稳压电路,以保证输出直流电压更加稳定。 1、串联型稳压电源的基本原理 图2是由分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路。稳压部分为串联型稳压电路,它由调整元件(晶体管V1);比较放大器V2、R7;取样电路R1、R2、RP,基准电压VD、R3和过流保护电路V3管及电阻R4、R5、R6等组成。整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统,其稳压过程为:当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时,取样电路取出输出电压的一部分送入比较放大器,并与基准电压进行比较,产生的误差信号经T2放大后送至调整管V1的基极,使调整管改变其管压降,以补偿输出电压的变化,从而达到稳定输出电压的目的。 2、集成稳压器 能够完成稳压功能的集成稳压器种类很多,根据调整管工作在线性放大区还是工作在开关状态,将其分为线性集成稳压器和开关集成稳压器。线性集成稳压器中,由于三端式稳压器只有三个引出端子,性能稳定、价格低廉等优点,因而得到广泛的应用。三端式稳压器有两种,一种输出电压是固定的,称为固定输出三端稳压器,另一种输出电压是可调的,称为可调三端稳压器。图 4是常用的三端稳压器示意图。
标签: 直流稳压电源
上传时间: 2013-11-27
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同步整流技术简单介绍大家都知道,对于开关电源,在次级必然要有一个整流输出的过程。作为整流电路的主要元件,通常用的是整流二极管(利用它的单向导电特性),它可以理解为一种被动式器件:只要有足够的正向电压它就开通,而不需要另外的控制电路。但其导通压降较高,快恢复二极管(FRD)或超快恢复二极管(SRD)可达1.0~1.2V,即使采用低压降的肖特基二极管(SBD),也会产生大约0.6V的压降。这个压降完全是做的无用功,并且整流二极管是一种固定压降的器件,举个例子:如有一个管子压降为0.7V,其整流为12V时它的前端要等效12.7V电压,损耗占0.7/12.7≈5.5%.而当其为3.3V整流时,损耗为0.7/4(3.3+0.7)≈17.5%。可见此类器件在低压大电流的工作环境下其损耗是何等地惊人。这就导致电源效率降低,损耗产生的热能导致整流管进而开关电源的温度上升、机箱温度上升--------有时系统运行不稳定、电脑硬件使用寿命急剧缩短都是拜这个高温所赐。随着电脑硬件技术的飞速发展,如GeForce 8800GTX显卡,其12V峰值电流为16.2A。所以必须制造能提供更大输出电流(如多核F1,四路12V,每路16A;3.3V和5V输出电流各高达24A)的电源转换器。而当前世界的能源紧张问题的凸现,为广大用户提供更高转换效率(如多核R80,完全符合80PLUS标准)的电源转换器就是我们整个开关电源行业的不可回避的社会责任了。如何解决这些问题?寻找更好的整流方式、整流器件。同步整流技术和通态电阻(几毫欧到十几毫欧)极低的专用功率MOSFET就是在这个时刻走上开关电源技术发展的历史舞台了!作为取代整流二极管以降低整流损耗的一种新器件,功率MOSFET属于电压控制型器件,它在导通时的伏安特性呈线性关系。因为用功率MOSFET做整流器时,要求栅极电压必须与被整流电压的相位保持同步才能完成整流功能,故称之为同步整流。它可以理解为一种主动式器件,必须要在其控制极(栅极)有一定电压才能允许电流通过,这种复杂的控制要求得到的回报就是极小的电流损耗。在实际应用中,一般在通过20-30A电流时才有0.2-0.3V的压降损耗。因为其压降等于电流与通态电阻的乘积,故小电流时,其压降和恒定压降的肖特基不同,电流越小压降越低。这个特性对于改善轻载效率(20%)尤为有效。这在80PLUS产品上已成为一种基本的解决方案了。对于以上提到的两种整流方案,我们可以通过灌溉农田来理解:肖特基整流管可以看成一条建在泥土上没有铺水泥的灌溉用的水道,从源头下来的水源在中途渗漏了很多,十方水可能只有七、八方到了农田里面。而同步整流技术就如同一条镶嵌了光滑瓷砖的引水通道,除了一点点被太阳晒掉的损失外,十方水能有9.5方以上的水真正用于浇灌那些我们日日赖以生存的粮食。我们的多核F1,多核R80,其3.3V整流电路采用了通态电阻仅为0.004欧的功率MOSFET,在通过24A峰值电流时压降仅为20*0.004=0.08V。如一般PC正常工作时的3.3V电流为10A,则其压降损耗仅为10*0.004=0.04V,损耗比例为0.04/4=1%,比之于传统肖特基加磁放大整流技术17.5%的损耗,其技术的进步已不仅仅是一个量的变化,而可以说是有了一个质的飞跃了。也可以说,我们为用户修建了一条严丝合缝的灌溉电脑配件的供电渠道。
标签: 同步整流
上传时间: 2013-10-27
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电容降压式简易电源的基本电路如图1,C1为降压电容器,D2为半波整流二极管,D1在市电的负半周时给C1提供放电回路,D3是稳压二极管,R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻。在实际应用时常常采用的是图2的所示的电路。当需要向负载提供较大的电流时,可采用图3所示的桥式整流电路。 整流后未经稳压的直流电压一般会高于30伏,并且会随负载电流的变化发生很大的波动,这是因为此类电源内阻很大的缘故所致,故不适合大电流供电的应用场合。
上传时间: 2013-10-23
上传用户:牛津鞋
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
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