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MAX7491是一款应用方便的开关电容滤波器

发布时间:2019-08-05 03:55 来源:未知 编辑:admin

  图6和图7是用Labview对所测信号进行分段分析得到的频谱,其中横坐标是频率(单位:Hz),纵坐标是电位幅值(单位:V),采用科学计数法。带通滤波器的的中心频率约为

  在设计滤波器时,滤波器的中心频率是通过MAX7491工作时钟来确定的。MAX7491有两个时钟源可供选择:占空比为50%的外部时钟和内部振荡器时钟。使用外部时钟时,滤波器中心频率fo(单位:kHz)与芯片的外部时钟频率fCLK(单位:)满足关系式:

  用户可以根据实际需要来选用某种模式。下面仅以模式1为例,具体介绍其使用及配置。

  模式1电路原理图如图2所示。电阻R1接在信号输入端,在输出端N与信号输入端INVA之间接入反馈电阻R2,则构建了一个2阶带阻滤波器。在输出端BP与输入端INVA之间接入反馈电阻R3,则构建了一个2阶带通滤波器。直接连通输出端LP与反馈输入端S,则构建了一个2阶低通滤波器。这三种滤波器可以同时工作。以上电阻R1、R2和R3一般约为几十到几百千欧姆,根据所需要的增益来选配。各个输出(N、BP、LP)增益与R1成反比关系。此外,在低通滤波器输出端LP与信号输入端INVA之间连接电容Cc可以降低增益误差,Cc的最大取值为15 pF。

  特性,其中品质因素Q的误差率为0.2%,芯片工作时钟转化为滤波器中心频率的误差率为0.2%。

  地下磁流体探测仪前端信号处理原理框图如图3所示。探针采集到的电磁信号,经过带通滤波和带阻滤波后被送入到下一级信号处理电路。

  心频率,信号有逐渐衰减的趋势。带阻滤波器的中心频率为50 Hz,从图7中可以看到,在50 Hz附近的信号经过带阻滤波后有了明显的衰减,而其他频率信号则能够很好的通过。

  用MAX7491构建四阶的带通滤波器如图4,四阶带阻滤波器如图5。这两个滤波器都选用了工作模式1,使用外部时钟。对于带通滤波器,时钟fclk是根据仪器的测试频段来确定的,是编程可控的。对于带阻滤波器,其主要作用是滤除50 Hz及其倍频的工频干扰信号,因此可根据需要选择fclk取为5 kHz或其他频率。

  N是带阻滤波;Q是品质因素;fo是滤波器中心频率,fCLK是MAX7491的工作频率。

  滤波器是信号处理电路必不可少的一部分,传统的滤波器大多由电阻、电容、电感等分立元器件,根据理论设计,按一定的方式排列组合而成,虽然也能达到目的,但是存在设计过程复杂、设计成本较高、需占用较大空间、功耗较大等不足。随着科技的进步,一种集成的滤波电路是一种离散时间模拟滤波器,它主要由3个功能部件构成:运算放大器、MOS开关和电容器,只需较少的外部电阻便可实现多种滤波功能。与由分立元件构成的滤波器相比,集成的滤波芯片具有占用体积小、功耗低、设计简单、成本低等优点。这符合当代的电路设计理念,因而得到广泛的应用。在本文中,笔者选择了

  使用内部振荡器时钟时,需要在外部连接一个电容COSC(单位:pF),则振荡器频率fOSC(单位:kHz):

  MAX7491的使用很简便,只要通过在芯片外部适当连接电阻就可实现不同的滤波功能,可以构成低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。此外,通过将多个滤波模块级联,还可以配置构成高阶滤波器。所有经典的滤波器拓扑,如巴特沃斯(Butterworth)、贝塞尔(Bessel)、椭圆(elliptie)和切比雪夫(Chebyshev)等均可以由MAX7491来实现,甚至还可以实现一些用户自定义的算法。

  如果将同一芯片中的两个滤波器模块进行级联则可以配置实现2级带阻滤波、低通滤波和带通滤波以及高品质因素的带通滤波器。如果多个芯片级联还可以实现高阶巴特沃斯低通滤波器、低Q值的带阻滤波器等。模式1下滤波器的中心频率为fo=

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