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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假定从8位AD中读取数据(如果是更高位的AD可定义数据类型为int),子程序为get_ad(); 1、限幅滤波法(又称程序判断滤波法) A、方法: 根据经验判断,确定两次采样允许的最大偏差值(设为A) 每次检测到新值时判断: 如果本次值与上次值之差<=A,则本次值有效 如果本次值与上次值之差>A,则本次值无效,放弃本次值,用上次值代替本次值 B、优点: 能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰 C、缺点 无法抑制那种周期性的干扰 平滑度差 /* A值可根据实际情况调整 value为有效值,new_value为当前采样值 滤波程序返回有效的实际值 */ #define A 10 char value; char filter() { char new_value; new_value = get_ad(); if ( ( new_value - value > A ) || ( value - new_value > A ) return value; return new_value; } 2、中位值滤波法 A、方法: 连续采样N次(N取奇数) 把N次采样值按大小排列 取中间值为本次有效值 B、优点: 能有效克服因偶然因素引起的波动干扰 对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果 C、缺点: 对流量、速度等快速变化的参数不宜 /* N值可根据实际情况调整 排序采用冒泡法*/
上传时间: 2014-12-26
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keil 使用笔记:在Memory窗口上输入address_type:address才能看到正确地址的变量debug~perfermance analyzer加入要察看的模块名称,然后view~perfermance analyzer window 可以察看各个模块运行时间①Display address_type:address B:Bit address C:Code Memory Bx:Code Bank D D:80H 命令可以查看特殊寄存器 data D I:0 命令可以查看内部RAM数据iData; D X:0 命令可以查看外部RAM数据xData; ②R1 //显示R1 register ~R1 //显示变量R1 R1 = R7 //对寄存器Rx操作R1 = --R7 R1 = 0x20 ③main //显示main()的开始地址d main //显示main()的代码④向RAM.ROM中写数据Enter data_type address_type:address expr,expr.... data_type:int char double float long E char data:0x20 1,2,3,4 //向data区0x20开始的地址写1,2,3,4 变量放在RAM的30H,要把定义放在main前面!另外特别注意,内部RAM通常供C程序存放中间变量等,所以一定要看看编译后的程序中是否存在存储单元冲突的情况,比如如果程序中 使用了别的寄存器组的话,08-1FH单元就不能用了unsigned long data i _at_ 0x30
上传时间: 2013-11-05
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单片机软件滤波的几种方法:假定从AD中读取数据的子程序为:unsigned int get_ad();1、限幅滤波法(又称程序判断滤波法)A、方法:根据经验判断,确定两次采样允许的最大偏差值(设为A)。每次检测到新值时判断:如果本次值与上次值之差<=A,则本次值有效;如果本次值与上次值之差>A,则本次值无效,放弃本次值,用上次值代替本次值。B、优点:能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰C、缺点:无法抑制那种周期性的干扰,平滑度差D、软件实现://=======================//值A可根据实际情况调整,value为有效值,new_value为当前采样值//滤波程序返回有效的实际值
上传时间: 2013-10-20
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图书管理 1,输入形式和输入值的范围:图书通过输入书号,书名,著者,总存量来建立一棵B-树,书号,现存量和总存量采用int 型 ,书名,著者采用20位字符串形式定义 借阅者通过输入书号,图书证号来借阅书籍,建立一条借阅者的链表来记录借阅情况 图书证号是20位的字符串 2. 输出的形式:B-树以凹入表形式显示出来,借阅者以借阅图书证号、所借图书的内容、借阅日期显示出来 3. 本程序实现对一本书的采编入库,清除库存,借阅和归还,初步实现图书管理
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上传时间: 2015-01-10
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//=== === === === === === === === === === === ===== //函数说明 //函数名称:Correlation //函数功能:计算最小二乘法拟合的多项式的相关系数 //使用方法:int M------ 拟合多项式的阶数(已知条件) // double *b--- 拟合曲线的系数,排列顺序为由高阶到低阶(已知条件) // double *x--- 结点x轴数据(已知条件) // double *y--- 结点y轴数据(已知条件) // double *Yg-- 结点估计值,个数为m(过程变量) // int m------ 结点个数(已知条件) //注意事项:多项式阶数最高为10,多项式的形式为 y = a0 + a1x +a2x2
标签: Correlation 函数 计算 最小二乘法拟合
上传时间: 2013-11-26
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//=== === === === === === === === === === === ===== //函数说明 //函数名称:Correlation //函数功能:计算最小二乘法拟合的多项式的相关系数 //使用方法:int M------拟合多项式的项数(已知条件) // double *b---拟合曲线的系数,按升次排列(已知条件) // double *x---结点x轴数据(已知条件) // double *y---结点y轴数据(已知条件) // double *Yg--结点估计值,与*y相对应,个数为m(过程变量) // int m------结点个数(已知条件) //注意事项:多项式阶数最高为10,多项式的形式为 y = b0 + b1*(x-Xavr)...
标签: Correlation 函数 计算 最小二乘法拟合
上传时间: 2014-11-23
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1.功能 利用广义逆求解无约束条件下的优化问题(C语言) 2.参数说明 int m : 非线性方程组中方程个数 int n : 非线性方程组中未知数个数 double eps1 : 控制最小二乘解的精度要求 double eps2 : 用于奇异值分解中的控制精度要求 double x[n] : 存放非线性方程组解的初始近似值X(0),要求各分量不全为0 int ka : Ka=max{m,n}+1 void (*f)() : 指向计算非线性方程组中各方程左端函数值的函数名(用户自编) void (*s)() : 指向计算雅可比矩阵的函数名 int ngin() : 函数返回一个标志值 3.文件说明 ngin.c函数文件 ngin0.c主函数文件
上传时间: 2013-12-23
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问题描述:编写一个JAVA程序,用面向对象设计的方法编写一个电话卡的类。包括卡号、密码、余额、拨入号码等 b)基本要求:类的属性有卡号、密码、余额、拨入号码,电话卡的常用操作可以用连接电话方法、返回余额方法与通电话方法来实现。 c)方法功能描述: 构造方法(PhoneCard(卡号,密码,余额,拨入号码))可以完成属性值初始化赋值,并判断余额,余额为负就退出系统,请在构造方法中将初始时的连接置为false即表示没有连接。 卡号long cardNumber 密码private int password,余额double balance,拨入号码string connectNumber boolean connected(一个布尔类型变量表示电话卡连接状态,初始时默认没有连接,值为false,当调用连接电话方法()后,在判断卡号和密码相匹配后值置为true) 连接电话方法(performConnection(卡号,密码))可以完成检查卡号和密码,它是只有在卡号和密码相匹配时才连接 返回余额方法(getBalance())得到电话卡的余额 通电话方法(performDial())是模拟通过过程中,余额会不断减少,每调用此方法,电话卡的余额减少0。5元,打一次电话调用一次
上传时间: 2014-01-20
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[输入] 图的顶点个数N,图中顶点之间的关系及起点A和终点B [输出] 若A到B无路径,则输出“There is no path” 否则输出A到B路径上个顶点 [存储结构] 图采用邻接矩阵的方式存储。 [算法的基本思想] 采用广度优先搜索的方法,从顶点A开始,依次访问与A邻接的顶点VA1,VA2,...,VAK, 访问遍之后,若没有访问B,则继续访问与VA1邻接的顶点VA11,VA12,...,VA1M,再访问与VA2邻接顶点...,如此下去,直至找到B,最先到达B点的路径,一定是边数最少的路径。实现时采用队列记录被访问过的顶点。每次访问与队头顶点相邻接的顶点,然后将队头顶点从队列中删去。若队空,则说明到不存在通路。在访问顶点过程中,每次把当前顶点的序号作为与其邻接的未访问的顶点的前驱顶点记录下来,以便输出时回溯。 #include<stdio.h> int number //队列类型 typedef struct{ int q[20]
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上传时间: 2015-11-16
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