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LTC1569滤波器中文资料

已有 561 次阅读  2009-10-06 20:47   标签滤波器  中文  资料 

LTC1569是Linear公司生产的十阶低通滤波器,截止频率可调,最大截止频率可达300 kHz(5 V供电)。它有很低的失调电流、漂移电流和偏置电流,并具有很宽的动态范围。工作电压为3 V.5 V或者±5 V。
2.1 LTC1569的引脚功能
    LTC1569采用8引脚SO封装,各个引脚的功能如下:
    IN+/IN-(引脚1,2):信号输入端。当信号由引脚1输入时,输出直流增益为1;而由引脚2输入时,输出直流增益为-1。
    GND(引脚3):滤波器的参考电压,当单5 V电源供电时,其电压为2 V;当3 V电源供电时,其电压为1.11 V。V-/V+(引脚4,7):滤波器电源正负输入端。通常,在引脚4和引脚7之间接一只1μF的瓷片电容作为旁路电容以消除干扰,并且该旁路电容应尽可能靠近滤波器放置。如果双电源供电,则引脚3接地,引脚4与引脚3以及引脚7与引脚3之间分别接一只0.1μF的旁路电容。
    DIV/CLK(引脚5):时钟信号输入端。该滤波器既可使用内部时钟,也可使用外部时钟。使用内部时钟时,通过调节一只外接电阻改变截止频率;使用外部时钟时。任何TTL和CMOS占空比为50%的方波时钟信号源都可作为时钟信号输入。时钟信号源的供电电源不能作为滤波器的供电电源,滤波器的模拟地必须与时钟信号源的模拟地连接在一起。Rx(引脚6):在该引脚和引脚7(V+)之间接一只外接电阻Rx用以启动内部时钟。该电阻值决定滤波器的截止频率。当该引脚接到引脚4(V-)时,内部时钟禁止。OUT(引脚8):信号输出端。
2.2 LTC1569的工作模式
    LTC1569需要依靠一个时钟来驱动电路,可采用外部时钟或者内部时钟两种方式。当使用外部时钟时只需将引脚6(Rx)与引脚4(V-)短接。当采用内部时钟时,需外接一只电阻REXT,其电路接法如图1所示,电阻值与截止频率,fCUTOFF的关系是:
   
    当DIV/CLK引脚短接到V-引脚时。内部分频设置为1:1:当DIV/CLK引脚通过一只100 pF的电容接V-引脚时,内部分频设置为1:4;当DIV/CLK引脚短接到V+引脚时,内部分频设置为1:16。

3 利用LTC1569实现抗混叠滤波
3.1 低通滤波电路
    本设计要求截止频率为2 kHz,根据外接电阻和截止频率的关系得到外接电阻REXT=40 kΩ,将DIV/CLK引脚短接到V+引脚。滤波电路连接如图2所示。

    该电路采用单电源供电模式,因此V+引脚接+5 V电源,C11为电源滤波电容,以确保输入电压质量。R9和R12为分压电阻。通过分压得到GND引脚的参考电压为2 V。IN+引脚为信号输入引脚,OUT引脚为电路输出引脚,通过该滤波电路即可输出性能良好的波形。R10设置滤波器的截止频率,本设计要求截止频率为2 kHz,经计算得到R10=40 kΩ,实验中测量了不同频率下LTC1569的输入和输出幅值,如表1所示。

    由表1可以看出,当输入频率f=100 Hz、f截止=200 Hz时输出信号开始衰减,当f=f截止=2 kHz时,输出信号的幅值为输入信号的0.707倍,符合低通滤波电路的幅频特性,保证了滤波电路的截止频率为2 kHz。
    另外,信号经LTC1569-6输出后需加入电压跟随器。因为滤波器的输出阻抗比较高,如果后级的输入阻抗比较小,那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中,这就需电压跟随器进行缓冲,降低输出阻抗。
3.2 设计中注意事项
    应用LTC1569设计低通滤波器时,应注意以下几个问题:
    (1)该设计中,LTC1569采用内部时钟工作方式,其电路结构简单,截止频率由外接电阻决定,因此要选取精确度至少为1%的精密电阻,调试时需要按计算值做适当调整,以保证截止频率的精确。另外当采用单+5 V电源供电时,该外接电阻的阻值范围应在3.8~40 kΩ。
    (2)采用单+5 V电源供电,因此V-引脚接地,GND引脚通过分压电阻分压获得一个2 V的参考电压。GND引脚与V-引脚需要接一只1μF的电容。
    (3)信号经低通滤波器后输出波形相位通常与原来的信号不一致,输入信号与输出信号之问容易产生相移,为了消除相移而又不影响输出信号的幅值。可在滤波输出后级加等幅的移相电路

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