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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38V/100A可直接并联大功率AC/DC变换器 随着电力电子技术的发展，电源技术被广泛应用于计算机、工业仪器仪表、军事、航天等领域，涉及到国民经济各行各业。特别是近年来，随着IGBT的广泛应用，开关电源向更大功率方向发展。研制各种各样的大功率，高性能的开关电源成为趋势。某电源系统要求输入电压为AC220V，输出电压为DC38V，输出电流为100A，输出电压低纹波，功率因数>0.9，必要时多台电源可以直接并联使用，并联时的负载不均衡度<5％。 设计采用了AC/DC/AC/DC变换方案。一次整流后的直流电压，经过有源功率因数校正环节以提高系统的功率因数，再经半桥变换电路逆变后，由高频变压器隔离降压，最后整流输出直流电压。系统的主要环节有DC/DC电路、功率因数校正电路、PWM控制电路、均流电路和保护电路等。 1 有源功率因数校正环节 由于系统的功率因数要求0.9以上，采用二极管整流是不能满足要求的，所以，加入了有源功率因数校正环节。采用UC3854A/B控制芯片来组成功率因数电路。UC3854A/B是Unitrode公司一种新的高功率因数校正器集成控制电路芯片，是在UC3854基础上的改进。其特点是：采用平均电流控制，功率因数接近1，高带宽，限制电网电流失真≤3％[1]。图1是由UC3854A/B控制的有源功率因数校正电路。 该电路由两部分组成。UC3854A/B及外围元器件构成控制部分，实现对网侧输入电流和输出电压的控制。功率部分由L2，C5，V等元器件构成Boost升压电路。开关管V选择西门康公司的SKM75GB123D模块，其工作频率选在35kHz。升压电感L2为2mH/20A。C5采用四个450V/470μF的电解电容并联。因为，设计的PFC电路主要是用在大功率DC/DC电路中，所以，在负载轻的时候不进行功率因数校正，当负载较大时功率因数校正电路自动投入使用。此部分控制由图1中的比较器部分来实现。R10及R11是负载检测电阻。当负载较轻时，R10及R11上检测的信号输入给比较器，使其输出端为低电平，D2导通，给ENA(使能端)低电平使UC3854A/B封锁。在负载较大时ENA为高电平才让UC3854A/B工作。D3接到SS（软启动端），在负载轻时D3导通，使SS为低电平；当负载增大要求UC3854A/B工作时，SS端电位从零缓慢升高，控制输出脉冲占空比慢慢增大实现软启动。 2 DC/DC主电路及控制部分分析 2.1 DC/DC主电路拓扑 在大功率高频开关电源中，常用的主变换电路有推挽电路、半桥电路、全桥电路等[2]。其中推挽电路的开关器件少，输出功率大，但开关管承受电压高（为电源电压的2倍），且变压器有六个抽头，结构复杂；全桥电路开关管承受的电压不高，输出功率大，但是需要的开关器件多（4个），驱动电路复杂。半桥电路开关管承受的电压低，开关器件少，驱动简单。根据对各种拓扑方案的工程化实现难度，电气性能以及成本等指标的综合比较，本电源选用半桥式DC/DC变换器作为主电路。图2为大功率开关电源的主电路拓扑图。
上传时间： 2013-11-13
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为了获得一款极高性价比、尺寸极为紧凑的嵌入式控制模块，提出来了一种基于STM32芯片设计的工控板，并完成系统的软硬件设计。在一张比名片还小的板子上实现了几乎所有的工业计算机所需要的功能。创新之处在于工控板作为工控核心，可以轻松移植到其他设备中，缩短开发周期。同时STM32具有官方的固件库，易于学习，将工控板的方便性和STM32芯片的易用性结合也是本设计的亮点。实际应用表明，该系统具有操作简便、性能可靠地特点，达到了设计要求。
上传时间： 2013-11-02
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TLC2543是TI公司的12位串行模数转换器，使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。由于是串行输入结构，能够节省51系列单片机I/O资源；且价格适中，分辨率较高，因此在仪器仪表中有较为广泛的应用。 TLC2543的特点 （1）12位分辩率A/D转换器； （2）在工作温度范围内10μs转换时间； （3）11个模拟输入通道； （4）3路内置自测试方式； （5）采样率为66kbps； （6）线性误差±1LSBmax； （7）有转换结束输出EOC； （8）具有单、双极性输出； （9）可编程的MSB或LSB前导； （10）可编程输出数据长度。 TLC2543的引脚排列及说明 TLC2543有两种封装形式：DB、DW或N封装以及FN封装，这两种封装的引脚排列如图1，引脚说明见表1 TLC2543电路图和程序欣赏 #include<reg52.h> #include<intrins.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit clock=P1^0; sbit d_in=P1^1; sbit d_out=P1^2; sbit _cs=P1^3; uchar a1,b1,c1,d1; float sum,sum1; double sum_final1; double sum_final; uchar duan[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; uchar wei[]={0xf7,0xfb,0xfd,0xfe}; void delay(unsigned char b) //50us { unsigned char a; for(;b>0;b--) for(a=22;a>0;a--); } void display(uchar a,uchar b,uchar c,uchar d) { P0=duan[a]|0x80; P2=wei[0]; delay(5); P2=0xff; P0=duan[b]; P2=wei[1]; delay(5); P2=0xff; P0=duan[c]; P2=wei[2]; delay(5); P2=0xff; P0=duan[d]; P2=wei[3]; delay(5); P2=0xff; } uint read(uchar port) { uchar i,al=0,ah=0; unsigned long ad; clock=0; _cs=0; port<<=4; for(i=0;i<4;i++) { d_in=port&0x80; clock=1; clock=0; port<<=1; } d_in=0; for(i=0;i<8;i++) { clock=1; clock=0; } _cs=1; delay(5); _cs=0; for(i=0;i<4;i++) { clock=1; ah<<=1; if(d_out)ah|=0x01; clock=0; } for(i=0;i<8;i++) { clock=1; al<<=1; if(d_out) al|=0x01; clock=0; } _cs=1; ad=(uint)ah; ad<<=8; ad|=al; return(ad); } void main() { uchar j; sum=0;sum1=0; sum_final=0; sum_final1=0; while(1) { for(j=0;j<128;j++) { sum1+=read(1); display(a1,b1,c1,d1); } sum=sum1/128; sum1=0; sum_final1=(sum/4095)*5; sum_final=sum_final1*1000; a1=(int)sum_final/1000; b1=(int)sum_final%1000/100; c1=(int)sum_final%1000%100/10; d1=(int)sum_final%10; display(a1,b1,c1,d1); } }
上传时间： 2013-11-19
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前公司产品涉及到消费电子类、工业用电器、光电、太阳能、航天、运输、交通能源、军工等广泛领域。 法拉电容、超级电容器 特点：小体积、大容量、优良的电压保持特性。快速充电应用,几秒钟充电,几分钟放电、小电流,长时间持续放电在需要更高效更可靠电源的新技术领域中逐渐崭露头角 作为CMOS、RAM、VCR、收音机、电视、电话、智能仪器仪表、电子钟表、LED手电筒、LED灯饰照明、智能家电、时钟芯片、静态随机存贮器、数据传输系统、数码相机、掌上电脑、电子门锁、智能电表、远程抄表系统、程控交换机、税控机、无绳电话、玩具电动机、语音IC、LED发光器等理想的后备电源。
上传时间： 2013-11-17
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PSHLY-B回路电阻测试仪介绍
上传时间： 2013-11-05
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针对目前使用的RS232接口数字化B超键盘存在PC主机启动时不能设置BIOS，提出一种PS2键盘的设计方法。基于W78E052D单片机，采用8通道串行A/D转换器设计了8个TGC电位器信息采集电路，电位器位置信息以键盘扫描码序列形式发送，正交编码器信号通过XC9536XL转换为单片机可接收的中断信号，软件接收到中断信息后等效处理成按键。结果表明，在满足开机可设置BIOS同时，又可实现超声特有功能，不需要专门设计驱动程序，接口简单，成本低。 Abstract: Aiming at the problem of the digital ultrasonic diagnostic imaging system keyboard with RS232 interface currently used couldn?蒺t set the BIOS when the PC boot， this paper proposed a design method of PS2 keyboards. Based on W78E052D microcontroller，designed eight TGC potentiometers information acquisition circuit with 8-channel serial A/D converter， potentiometer position information sent out with keyboard scan code sequentially.The control circuit based on XC9536 CPLD is used for converting the mechanical actions of the encoders into the signals that can be identified by the MCU， software received interrupt information and equivalently treatmented as key. The results show that the BIOS can be set to meet the boot， ultrasound specific functionality can be achieved at the same time， it does not require specially designed driver，the interface is simple and low cost.
上传时间： 2013-10-10
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介绍了用单片机C 语言实现无功补偿中电容组循环投切的基本原理和算法，并举例说明。关键词：循环投切;C51;无功补偿中图分类号： TM76 文献标识码： BAbstract: This paper introduces the aplication of C51 in the controlling of capacitorsuits cycle powered to be on and off in reactive compensation.it illustrate thefondamental principle and algorithm with example.Key words: cycle powered to be on and off; C51; reactive compensation 为提高功率因数，往往采用补偿电容的方法来实现。而电容器的容量是由实时功率因数与标准值进行比较来决定的，实时功率因数小于标准值时，需投入电容组，实时功率因数大于标准值时，则需切除电容组。投切方式的不合理，会对电容器造成损坏，现有的控制器多采用“顺序投切”方式，在这种投切方式下排序在前的电容器组，先投后切；而后面的却后投先切。这不仅使处于前面的电容组经常处于运行状态，积累热量不易散失，影响其使用寿命，而且使后面的投切开关经常动作，同样减少寿命。合理的投切方式应为“循环投切”。这种投切方式使先投入的运行的电容组先退出，后投的后切除，从而使各组电容及投切开关使用机率均等，降低了电容组的平均运行温度，减少了投切开关的动作次数，延长了其使用寿命。
上传时间： 2014-12-27
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□基于来电显示技术，识别主人，利用手机或固定电话实现免接通，免费用的绝密遥控关及撤防。□单芯片多功能可编程设计，ＭＣＵ内核，有着十分灵活广泛的应用（可定制特殊功能）。自动拨号的电话报警器方面：室内手动延时布防，手机或固定电话免接通遥控撤防；拨号报警+现场报警（可选）。电话遥控开关方面：用于开启电控门锁，保险柜电控锁，车库电动门，电器开关...等。更多应用......。□单芯片最多可存入6组电话号码（6个主人）不重码，最后一组号码可刷新，掉电不丢失，可保100年。□非主人拨入无效，主人需20秒内连续拨通两次遥控才有效（撤防或开关），操纵成功后会自动回拨遥控者电话一次，以表示遥控成功。绝不影响电话的正常使用。□循环拨打1-6组主人电话号码报警15次，接听报警时警声提示，可同时选择现场报警。无注册用户时，触发报警将自动转入连续现场报警１分钟。□接警处理功能，接听报警期间，手机或固定电话按"#"键退出报警。未接警的号码继续打报警。□仅设计两按钮实现用户注册、信息删除、室那手动布防撤防、输出开关控制、报警模式设定，报警期间无法手动撤防。□两种反复可编程报警模式。掉电不丢失。模式1：报警完毕自动撤防；模式2：报警完毕保持布防。□两种自适应电路模式：DTMF解码器接入模式和DTMF解码器不接入模式。自动实现不同的电路设计实现不同的输出控制功能。同一电路设计，通过增减硬部件即可实现不同的输出功能，QL310上电时自动识别DTMF解码器是否存在。□两路警声输出：其中一路输出用于操作音提示及报警时加载到电话线路中供监听用。另一路为现场报警使用（可根据需要选用，这路只有在报警时才有输出，设计时可通过加大功率提高警声）。□状态记忆功能：布撤防状态都有记忆功能（掉电不丢失）。可避免布撤防期间的偶然的停电再上电是状态发生变化。比如，当前为布防状态，掉电再上电后还是保持布防状态。□手动布撤防提示音，布撤防ＬＥＤ指示灯。□上电开机报警模式提示音，模式1发一声提示音；模式2发两声提示音。□触发端的信号智能检测，因此可适应任何触发信号：或高电平，或低电平，或高/低脉冲信号；无源的开关信号，如继电器，干簧管或门磁开关等（由于触发端内部有上拉电阻）。标准的ＴＴＬ电平，通过外接简单的限幅电路可实现更高电平或脉冲的输入（红外探头，防火探头等）。特强抗干扰处理,长距离布线可抗强电磁干扰。□20脚PDIP封装及20脚SOP封装。□5V低功耗。使用3.5８M晶振。□工业级设计，工作温度:-４０℃～+８５℃
上传时间： 2013-11-13
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MCS-51系列单片机芯片结构:2.1 MCS—51系列单片机的结构原理2.1.1 MCS-51单片机逻辑结构 MCS-51单片机的系统结构框图如图2.1所示。 图2.1 MCS-51单片机的系统结构框图由图2.1可以看出，单片机内部主要包含下列几个部件：u 一个8位CPU；u 一个时钟电路；u 4Kbyte程序存储器；u 128byte数据存储器；u 两个16位定时/计数器；u 64Kbyte扩展总线控制电路；u 四个8-bit并行I/O端口；u 一个可编程串行接口；五个中断源，其中包括两个优先级嵌套中断 1. CPU CPU即中央处理器的简称，是单片机的核心部件，它完成各种运算和控制操作，CPU由运算器和控制器两部分电路组成。（1）运算器电路 运算器电路包括ALU（算术逻辑单元）、ACC（累加器）、B寄存器、状态寄存器、暂存器1和暂存器2等部件，运算器的功能是进行算术运算和逻辑运算。 （2）控制器电路 控制器电路包括程序计数器PC、PC加1寄存器、指令寄存器、指令译码器、数据指针DPTR、堆栈指针SP、缓冲器以及定时与控制电路等。控制电路完成指挥控制工作，协调单片机各部分正常工作。
上传时间： 2013-10-27
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