减少运放对滤波电路的负载效应
发布时间:2020/6/21 14:43:31 访问次数:2057
XLE2816AC-450为了减少运放对滤波电路的负载效应,同时便于调整,我们刚开 始考虑选用LF412。这是一种具有JFET作为输入级的低失调、高输入阻抗运放。其输入阻抗可达1210Ω。单位带宽增益积为8MHz,能满足我们的要求,但因为此芯片大多为军用芯片,价位太高,所以我们选用了LM324,因为LM324系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比,它们有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下,静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源,因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。3dB带宽增益乘积:1.2MHz ,低功耗,已经可以满足我们的要求了。
滤波器的构架的选择在刚开始的原理建立及电路构架的确立时,我们也曾想过用两个二阶Delyiannis带通滤波器级联,也就是下面给出来的那样:
当带宽可基本达标时,增益都到-157dB了,虽然我们的设计指标中没有增益限制,但我们不可能这么大倍数的衰减新号,所以我们放弃这种设计方案,转而采取高通与低通级联的方式,选用二阶Salley-key滤波电路为基础模块设计滤波器电路。
电源滤波器的典型结构,这是一种无源网络结构,对交流和直流电源都适用,具有双向抑制性能。将它插入在交流电网中与电源之间,相当于这二者的EMI噪声之间加上一个阻断屏障,这样一个简单的无源滤波器起到了双向抑制噪声的作用,从而在各种电子设备中获得广泛的应用。
Cx是差模电容器,一般称为X电容,电容量宜选为0.01-2.22μF,CY1和CY2是共模电容器,一般称为Y电容,电容量约为几纳法(nF)到几十纳法。C3和C4的电容量不宜选得过大,否则容易引起滤波器甚至机壳漏电的危险。L为共模扼流圈,它为同向绕在同一个铁氧体环上的一对线圈,电感量约为几毫亨(mH)。对于共模干扰电流,两个线圈产生的磁场是同方向的,共模扼流圈表现出较大的阻抗,从而起到衰减干扰信号的作用;而对于差模信号(在这里是低频电源电流),两个线圈产生的磁场抵消,所以不影响电路的电源传输功能。
电源滤波器是针对电源端口电磁骚扰的特点而设计的,一般是由电感、电容、电阻或铁氧体器件构成的频率选择性二端口网络,实际上是滤波器的一种,按照工作原理称之为反射式滤波器。它可以在滤波器阻带内提供了高的串联阻抗和低的并联阻抗,使它和噪声源的阻抗和负载阻抗严重不匹配,从而把不希望的频率分量发射回噪声源。
由 MOS开关、电容器和运算放大器构成的一种离散时间模拟滤波器。开关电容滤波器广泛应用于通信系统的脉冲编码调制。在实际应用中它们通常做成单片集成电路或与其他电路做在同一个芯片上。通过外部端子的适当连接可获得不同的响应特性。某些单独的开关电容滤波器可作为通用滤波器应用。例如自适应滤波、跟踪滤波、振动分析以及语言和音乐合成等。但运算放大器带宽、电路的寄生参数、开关与运算放大器的非理想特性以及MOS器件的噪声等,都会直接影响这类滤波器的性能。开关电容滤波器的工作频率尚不高,其应用范围目前大多限于音频频段。 开关电容滤波器最简单的开关电容滤波器。开关K置于左边时,信号电压源u1向电容器C1充电;K倒向右边时,电容器C1向电压源u2放电。当开关以高于信号的频率fc工作时,使C1在u1和u2的两个电压节点之间交替换接,那么C1在u1、u2之间传递的电荷可形成平均电流I=fcC1(u1-u2),相当于u1和u2之间接入了一个等效电阻,其值为1/fcC1。开关电容电路就可等效于一阶有源低通滤波器。

(素材来源:21IC和ttic和eechina.如涉版权请联系删除。特别感谢)
深圳市永拓丰科技有限公司http://ytf01.51dzw.com/
XLE2816AC-450为了减少运放对滤波电路的负载效应,同时便于调整,我们刚开 始考虑选用LF412。这是一种具有JFET作为输入级的低失调、高输入阻抗运放。其输入阻抗可达1210Ω。单位带宽增益积为8MHz,能满足我们的要求,但因为此芯片大多为军用芯片,价位太高,所以我们选用了LM324,因为LM324系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比,它们有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下,静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源,因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。3dB带宽增益乘积:1.2MHz ,低功耗,已经可以满足我们的要求了。
滤波器的构架的选择在刚开始的原理建立及电路构架的确立时,我们也曾想过用两个二阶Delyiannis带通滤波器级联,也就是下面给出来的那样:
当带宽可基本达标时,增益都到-157dB了,虽然我们的设计指标中没有增益限制,但我们不可能这么大倍数的衰减新号,所以我们放弃这种设计方案,转而采取高通与低通级联的方式,选用二阶Salley-key滤波电路为基础模块设计滤波器电路。
电源滤波器的典型结构,这是一种无源网络结构,对交流和直流电源都适用,具有双向抑制性能。将它插入在交流电网中与电源之间,相当于这二者的EMI噪声之间加上一个阻断屏障,这样一个简单的无源滤波器起到了双向抑制噪声的作用,从而在各种电子设备中获得广泛的应用。
Cx是差模电容器,一般称为X电容,电容量宜选为0.01-2.22μF,CY1和CY2是共模电容器,一般称为Y电容,电容量约为几纳法(nF)到几十纳法。C3和C4的电容量不宜选得过大,否则容易引起滤波器甚至机壳漏电的危险。L为共模扼流圈,它为同向绕在同一个铁氧体环上的一对线圈,电感量约为几毫亨(mH)。对于共模干扰电流,两个线圈产生的磁场是同方向的,共模扼流圈表现出较大的阻抗,从而起到衰减干扰信号的作用;而对于差模信号(在这里是低频电源电流),两个线圈产生的磁场抵消,所以不影响电路的电源传输功能。
电源滤波器是针对电源端口电磁骚扰的特点而设计的,一般是由电感、电容、电阻或铁氧体器件构成的频率选择性二端口网络,实际上是滤波器的一种,按照工作原理称之为反射式滤波器。它可以在滤波器阻带内提供了高的串联阻抗和低的并联阻抗,使它和噪声源的阻抗和负载阻抗严重不匹配,从而把不希望的频率分量发射回噪声源。
由 MOS开关、电容器和运算放大器构成的一种离散时间模拟滤波器。开关电容滤波器广泛应用于通信系统的脉冲编码调制。在实际应用中它们通常做成单片集成电路或与其他电路做在同一个芯片上。通过外部端子的适当连接可获得不同的响应特性。某些单独的开关电容滤波器可作为通用滤波器应用。例如自适应滤波、跟踪滤波、振动分析以及语言和音乐合成等。但运算放大器带宽、电路的寄生参数、开关与运算放大器的非理想特性以及MOS器件的噪声等,都会直接影响这类滤波器的性能。开关电容滤波器的工作频率尚不高,其应用范围目前大多限于音频频段。 开关电容滤波器最简单的开关电容滤波器。开关K置于左边时,信号电压源u1向电容器C1充电;K倒向右边时,电容器C1向电压源u2放电。当开关以高于信号的频率fc工作时,使C1在u1和u2的两个电压节点之间交替换接,那么C1在u1、u2之间传递的电荷可形成平均电流I=fcC1(u1-u2),相当于u1和u2之间接入了一个等效电阻,其值为1/fcC1。开关电容电路就可等效于一阶有源低通滤波器。

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