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Butterworth滤波器各级的Q要求和极点位置

发布时间:2012/3/6 20:03:13 访问次数:3324

    该8极点低通滤波器具有4个复数共轭极点对,由4个双极点Sallen-Key低通滤波器级联而成。A、B部分配置为增益各为10的双极点低通滤波器,C、D部分则配置为单位增益滤波器。级联酌排列非常重要。如果需要增益,则应在前面几级产生增益,以便降低输出端的总噪声。AAT3218IGV-2.6V-T1    

    另一个避免运算放大器饱和或削波的极佳原则是按照Q(品质因素)由小到大的顺序排列各级。表10.1显示Butterworth滤波器各级的Q要求和极点位置。注意:有关s平面上的极点位置和不同阶滤波器的p要求,请参考相关的模拟滤波器设计资料。

                              

    为了降低成本和减小电路板空间,一般可以使用一个四通道放大器来实现8极点滤波器。然而,使用两个双通道运算放大器时,PCB布局更简单,有时还可以减少电路板层数。布线可以分散分布,从而降低寄生电容和串扰。滤波器各级都有不同的增益、带宽、噪声和直流精度要求,因此必须为各级选择适当的放大器。
    滤波器第一级应使用低噪声和低失调电压运算放大器,因为来自第一级的噪声和失调电压会被所有四级的噪声增益放大。双通道、低噪声、低功耗、精密运算放大器AD8622具有直流精度和低噪声特性,是滤波器前级电路的理想选择。前两级(A、B部分)选择较小的电阻,可以降低滤波器总噪声的热噪声。
    C、D部分选择低功耗放大器ADA4062-2。ADA4062-2具有JFET差分对输入,输入阻抗较高,偏置电流非常低。由于后两级的噪声要求降低,而且ADA4062-2的偏置电流非常低,所以可以使用较大的电阻值和较小的电容。JFET的低输入偏置电流减少电路的直流误差。

    该8极点低通滤波器具有4个复数共轭极点对,由4个双极点Sallen-Key低通滤波器级联而成。A、B部分配置为增益各为10的双极点低通滤波器,C、D部分则配置为单位增益滤波器。级联酌排列非常重要。如果需要增益,则应在前面几级产生增益,以便降低输出端的总噪声。AAT3218IGV-2.6V-T1    

    另一个避免运算放大器饱和或削波的极佳原则是按照Q(品质因素)由小到大的顺序排列各级。表10.1显示Butterworth滤波器各级的Q要求和极点位置。注意:有关s平面上的极点位置和不同阶滤波器的p要求,请参考相关的模拟滤波器设计资料。

                              

    为了降低成本和减小电路板空间,一般可以使用一个四通道放大器来实现8极点滤波器。然而,使用两个双通道运算放大器时,PCB布局更简单,有时还可以减少电路板层数。布线可以分散分布,从而降低寄生电容和串扰。滤波器各级都有不同的增益、带宽、噪声和直流精度要求,因此必须为各级选择适当的放大器。
    滤波器第一级应使用低噪声和低失调电压运算放大器,因为来自第一级的噪声和失调电压会被所有四级的噪声增益放大。双通道、低噪声、低功耗、精密运算放大器AD8622具有直流精度和低噪声特性,是滤波器前级电路的理想选择。前两级(A、B部分)选择较小的电阻,可以降低滤波器总噪声的热噪声。
    C、D部分选择低功耗放大器ADA4062-2。ADA4062-2具有JFET差分对输入,输入阻抗较高,偏置电流非常低。由于后两级的噪声要求降低,而且ADA4062-2的偏置电流非常低,所以可以使用较大的电阻值和较小的电容。JFET的低输入偏置电流减少电路的直流误差。

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