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摘要:分析了開關(guān)電容濾波器的"共振"現(xiàn)象及其產(chǎn)生機(jī)理。針對(duì)該現(xiàn)象提出了解決辦法,并結(jié)合信號(hào)處理儀器系統(tǒng)給出了采用max293制作抗混濾波器的方案。關(guān)鍵詞:開關(guān)電容濾波器 "共振"現(xiàn)象 抗混 編程 在信號(hào)處理儀器的硬件系統(tǒng)中抗混濾波器是一重要的部件。根據(jù)信號(hào)分析的要求,抗混濾波器的截止頻率范圍控制在10hz~20khz。為了提高信號(hào)的頻率分辨率,要求抗混濾波器的帶寬是可變的。比如要分析100hz以內(nèi)的信號(hào)特征,該低通濾波器的帶寬最好選為100hz。設(shè)計(jì)時(shí),按1、2、4、5倍乘的原則,將20khz頻率范圍分成14檔不同帶寬來處理。若采用一般的模擬低通濾波器必然電路繁復(fù)、換檔不便、體積太大、不甚實(shí)用。而集成開關(guān)電容濾波器發(fā)展很快,生產(chǎn)公司不少,器件目前已系列化。它改變截止頻率非常方便,只要程控不同的采樣頻率即可。因此,選擇8階開關(guān)電容橢圓低通濾波器max293作抗混濾波器用。理論上8階低通濾波器適合于制作抗混濾波器,其截止頻率后的衰減為160db/10倍頻,由文獻(xiàn)[1]可知,如截止頻率為1khz,則到1.5khz處,信號(hào)衰減了80db[1],接近理想的低通濾波器,這是由橢
開關(guān)電容濾波器的“共振”現(xiàn)象及其對(duì)策 摘要:分析了開關(guān)電容濾波器的“共振”現(xiàn)象及其產(chǎn)生機(jī)理。針對(duì)該現(xiàn)象提出了解決辦法,并結(jié)合信號(hào)處理儀器系統(tǒng)給出了采用max293制作抗混濾波器的方案。 關(guān)鍵詞:開關(guān)電容濾波器 “共振”現(xiàn)象 抗混 編程在信號(hào)處理儀器的硬件系統(tǒng)中抗混濾波器是一重要的部件。根據(jù)信號(hào)分的的要 求,抗混濾波器的截止頻率范圍控制在10hz~20khz。為了提高信號(hào)的頻率分辨率,要求抗混濾波器的帶寬是可變的。比如要分析100hz以內(nèi)的信號(hào)特征,該低通濾波器的帶寬最好選為100hz。設(shè)計(jì)時(shí),按1、2、4、5倍乘的原則,將20khz頻率范圍分成14檔不同帶寬來處理。若采用一般的模擬低通濾波器必須電路繁復(fù)、換檔不便、體積太大、不甚實(shí)用。用集成開關(guān)電容濾波器發(fā)展很快,生產(chǎn)公司不少,器件目前已系列化。它改變截止頻率非常方便,只要程近不同的采樣頻率即可。因此,選擇8階開關(guān)電容橢圓低通濾波器max293作抗混濾波器用。理論上8階低通濾波器適合于制作抗混濾波器,其截止頻率后的衰減為160db/10倍頻,由文獻(xiàn)(1)可知,如截止頻率為1khz,則到1.5khz處,信號(hào)衰減了80db[1],接近理
號(hào)分的的要 求,抗混濾波器的截止頻率范圍控制在10hz~20khz。為了提高信號(hào)的頻率分辨率,要求抗混濾波器的帶寬是可變的。比如要分析100hz以內(nèi)的信號(hào)特征,該低通濾波器的帶寬最好選為100hz。設(shè)計(jì)時(shí),按1、2、4、5倍乘的原則,將20khz頻率范圍分成14檔不同帶寬來處理。若采用一般的模擬低通濾波器必須電路繁復(fù)、換檔不便、體積太大、不甚實(shí)用。用集成開關(guān)電容濾波器發(fā)展很快,生產(chǎn)公司不少,器件目前已系列化。它改變截止頻率非常方便,只要程近不同的采樣頻率即可。因此,選擇8階開關(guān)電容橢圓低通濾波器max293作抗混濾波器用。理論上8階低通濾波器適合于制作抗混濾波器,其截止頻率后的衰減為160db/10倍頻,由文獻(xiàn)(1)可知,如截止頻率為1khz,則到1.5khz處,信號(hào)衰減了80db[1],接近理想的低通濾波器,這是由橢圓濾波的特點(diǎn)所決定的。實(shí)測(cè)的濾特圖(幅頻特性)也有相似結(jié)果。但在試制過程中,發(fā)現(xiàn)該濾波器有“共振”現(xiàn)象,以下就此現(xiàn)象試作分析。 1 開關(guān)電容濾波器的“共振”現(xiàn)象 在用nw1232低頻頻率特性測(cè)試m ax293的幅頻特性時(shí),發(fā)現(xiàn)屏幕上除了預(yù)期的幅頻特性之外,在采樣頻率及其整數(shù)
在用nw1232低頻頻率特性測(cè)試max293的幅頻特性時(shí),發(fā)現(xiàn)屏幕上除了預(yù)期的幅頻特性之外,在采樣頻率及其整數(shù)倍的頻率處具有窄帶通形狀的峰值,其高度達(dá)到甚至超過了前面幅頻特性平坦部分的最大值。也就是說,當(dāng)輸入信號(hào)頻率等于采樣頻率或?yàn)椴蓸宇l率的整數(shù)倍時(shí),出現(xiàn)了這一現(xiàn)象。此現(xiàn)象從未見文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)過,暫時(shí)稱之為“共振”現(xiàn)象,如在使用中對(duì)其不加處理,則將嚴(yán)重干擾有用信號(hào)。為了弄清原因,重復(fù)作了試驗(yàn)。采取自動(dòng)掃描、手動(dòng)掃描、變采樣頻率后掃描等方法,該現(xiàn)象始終如期而至。為了濾去該“高頻干擾”,在max293電路之后,接上模擬低通濾波器。然而不管接二除低通還是四階低通模擬濾波器,其輸出仍然存在該“干擾”,而且幅值無任何減小。 2 “共振”現(xiàn)象的解釋 用模擬低通濾波器做實(shí)驗(yàn),當(dāng)然不存在此現(xiàn)象。因此,原因必然在于具有采樣環(huán)節(jié)的開關(guān)電容上。在開關(guān)電容濾波器中,當(dāng)開關(guān)頻率(即采樣頻率、時(shí)鐘頻率)大大于信號(hào)頻率時(shí)(文獻(xiàn)(2)指出,一般要大于20倍),開關(guān)電容等效于模擬阻容濾波器中的電阻,可推導(dǎo)出,其等效電阻r=1/(c·fc),其中c為電容,fc為開關(guān)濾波[3]。通過分析得到,當(dāng)信號(hào)頻率和采頻率同頻時(shí),就
濾波器是電子電路中應(yīng)用最廣泛的器件之一,從簡(jiǎn)易的電阻電容模擬濾波器到復(fù)雜的數(shù)字集成電路濾波器,在高新電子產(chǎn)品以及智能化儀器儀表中,到處可見其活躍的身姿。max293/294/297是美國(guó)maxim公司推出的八階低通橢圓型、開關(guān)電容濾波器,采用輸入時(shí)鐘頻率控制輸出轉(zhuǎn)角頻率的方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的濾波??蓮V泛地應(yīng)用于小信號(hào)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)濾波、抗混迭濾波、模數(shù)變換后置濾波及聲音數(shù)據(jù)信號(hào)濾波等場(chǎng)合,其濾波原理和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,在很大程度上,將電子電路設(shè)計(jì)者從煩瑣的模擬濾波器設(shè)計(jì)中解放出來。本文主要介紹其原理及其在機(jī)載式軌道質(zhì)量智能監(jiān)測(cè)裝置中的過絕緣機(jī)信號(hào)頻率濾波及模電壓信號(hào)濾波中的應(yīng)用。 一、基本特性 1.主要特點(diǎn) (1)八階低通橢圓型濾波器; (2)時(shí)鐘可調(diào)轉(zhuǎn)角頻率范圍:0.1hz到25khz(max293/294),0.1hz到50khz(max297) (3)時(shí)鐘對(duì)轉(zhuǎn)角頻率比:100:1(max293/294),50:1(max297); (4)不需要另接外部電路; (5) 內(nèi)部或外部時(shí)鐘; (6) 可在+5v單電源或€?v雙電源條件下工
摘要:分析了開關(guān)電容濾波器的“共振”現(xiàn)象及其產(chǎn)生機(jī)理。針對(duì)該現(xiàn)象提出了解決辦法,并結(jié)合信號(hào)處理儀器系統(tǒng)給出了采用max293制作抗混濾波器的方案。 關(guān)鍵詞:開關(guān)電容濾波器 “共振”現(xiàn)象 抗混 編程 在信號(hào)處理儀器的硬件系統(tǒng)中抗混濾波器是一重要的部件。根據(jù)信號(hào)分的的要 求,抗混濾波器的截止頻率范圍控制在10hz~20khz。為了提高信號(hào)的頻率分辨率,要求抗混濾波器的帶寬是可變的。比如要分析100hz以內(nèi)的信號(hào)特征,該低通濾波器的帶寬最好選為100hz。設(shè)計(jì)時(shí),按1、2、4、5倍乘的原則,將20khz頻率范圍分成14檔不同帶寬來處理。若采用一般的模擬低通濾波器必須電路繁復(fù)、換檔不便、體積太大、不甚實(shí)用。用集成開關(guān)電容濾波器發(fā)展很快,生產(chǎn)公司不少,器件目前已系列化。它改變截止頻率非常方便,只要程近不同的采樣頻率即可。因此,選擇8階開關(guān)電容橢圓低通濾波器max293作抗混濾波器用。理論上8階低通濾波器適合于制作抗混濾波器,其截止頻率后的衰減為160db/10倍頻,由文獻(xiàn)(1)可知,如截止頻率為1khz,則到1.5khz處,信號(hào)衰減了80db[1],接近理想的低通濾波器,這是由橢圓濾波的特
1 在用nw1232低頻頻率特性測(cè)試max293的幅頻特性時(shí),發(fā)現(xiàn)屏幕上除了預(yù)期的幅頻特性之外,在采樣頻率及其整數(shù)倍的頻率處具有窄帶通形狀的峰值,其高度達(dá)到甚至超過了前面幅頻特性平坦部分的最大值。也就是說,當(dāng)輸入信號(hào)頻率等于采樣頻率或?yàn)椴蓸宇l率的整數(shù)倍時(shí),出現(xiàn)了這一現(xiàn)象。此現(xiàn)象從未見文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)過,暫時(shí)稱之為“共振”現(xiàn)象,如在使用中對(duì)其不加處理,則將嚴(yán)重干擾有用信號(hào)。為了弄清原因,重復(fù)作了試驗(yàn)。采取自動(dòng)掃描、手動(dòng)掃描、變采樣頻率后掃描等方法,該現(xiàn)象始終如期而至。為了濾去該“高頻干擾”,在max293電路之后,接上模擬低通濾波器。然而不管接二除低通還是四階低通模擬濾波器,其輸出仍然存在該“干擾”,而且幅值無任何減小。 1“共振”現(xiàn)象的解釋 用模擬低通濾波器做實(shí)驗(yàn),當(dāng)然不存在此現(xiàn)象。因此,原因必然在于具有采樣環(huán)節(jié)的開關(guān)電容上。在開關(guān)電容濾波器中,當(dāng)開關(guān)頻率(即采樣頻率、時(shí)鐘頻率)大大于信號(hào)頻率時(shí)(文獻(xiàn)(2)指出,一般要大于20倍),開關(guān)電容等效于模擬阻容濾波器中的電阻,可推導(dǎo)出,其等效電阻r=1/(c·fc),其中c為電容,fc為開關(guān)濾波[3]。通過分析得到,當(dāng)信號(hào)頻率
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開關(guān)電容濾波器的"共振"現(xiàn)象及其對(duì)策摘要:分析了開關(guān)電容濾波器的"共振"現(xiàn)象及其產(chǎn)生機(jī)理。針對(duì)該現(xiàn)象提出了解決辦法,并結(jié)合信號(hào)處理儀器系統(tǒng)給出了采用max293制作抗混濾波器的方案。關(guān)鍵詞:開關(guān)電容濾波器 "共振"現(xiàn)象 抗混 編程 在信號(hào)處理儀器的硬件系統(tǒng)中抗混濾波器是一重要的部件。根據(jù)信號(hào)分析的要求,抗混濾波器的截止頻率范圍控制在10hz~20khz。為了提高信號(hào)的頻率分辨率,要求抗混濾波器的帶寬是可變的。比如要分析100hz以內(nèi)的信號(hào)特征,該低通濾波器的帶寬最好選為100hz。設(shè)計(jì)時(shí),按1、2、4、5倍乘的原則,將20khz頻率范圍分成14檔不同帶寬來處理。若采用一般的模擬低通濾波器必然電路繁復(fù)、換檔不便、體積太大、不甚實(shí)用。而集成開關(guān)電容濾波器發(fā)展很快,生產(chǎn)公司不少,器件目前已系列化。它改變截止頻率非常方便,只要程控不同的采樣頻率即可。因此,選擇8階開關(guān)電容橢圓低通濾波器max293作抗混濾波器用。理論上8階低通濾波器適合于制作抗混濾波器,其截止頻率后的衰減為160db/10倍頻,由文獻(xiàn)[1]可知,如截止頻率為1khz,則到1.5k
回復(fù)主題:方波轉(zhuǎn)正旋波后接一個(gè)硬件濾波器如max293即可,不過相移很大。順便問一下:這種電路有什麼應(yīng)用價(jià)值?有這個(gè)必要嗎?
還是用dsp進(jìn)行fft簡(jiǎn)單!模擬濾波這塊不太容易,可以選用開關(guān)電容濾波器試試。一般階數(shù)比較高,但也比較貴。通過控制輸入方波的頻率來選擇截止頻率。看看max293