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过采样技术中的低通滤波器可变参数低通滤波器的设计

gecimao 发表于 2019-04-13 13:02 | 查看: | 回复:

  )性能经常使用的方法之一,它通过减小量化噪声,提高ADC的信噪比,从而提高ADC的有效分辨率[1]。过采样技术不但没有增加额外的,并且简单易行,因而被数字信号处理实践者广泛应用于测控领域[2-6]。

  过采样技术的一个关键环节是采样后的低通滤波器(LPF, Low Pass Filter),没有这个滤波器,过采样产生不了任何效果[7]。然而,许多应用中,需要测量多种信号,数据采集部分必须具有自适应特性,即根据输入信号的频带能自主选择下抽取率,过采样后低通滤波器的特性也应随之变化。因而,有必要设计一款参数可变的低通滤波器来满足这种需求。

  过采样技术的低通滤波器要同时完成量化噪声的滤除和减采样时抗混叠滤波的功能。过采样技术能较完美实现其目标的滤波器参数满足:通带截止频率,通带衰减Rc=-3dB,阻带截止频率,滤除量化噪声需要的阻带衰减为

  其中,M为过采样率,N为下抽取率,B为ADC原有的分辨率,B0为提高的分辨率,N=4B0,并且通常有 。而滤波器的类型为FIR滤波器,其阶次与下抽取率成正比。

  由2节可知,过采样中的滤波器特性由ADC本身的分辨率和下抽取率决定。下抽取率变化,滤波器参数会发生改变,滤波器则必须重新设计。从FIR滤波器的设计流程[8]来看,截止频率变化后,滤波器系数会随之变化。如果获得截止频率后再计算滤波器系数,会带来大量运算量,因为每计算一组滤波器系数都要进行一次IFFT(Inverse Fourier Transform)。通常的做法是在PC机上计算出系数后,做成查找表。由于下抽取率变化,这样的表会有很多张,会消耗大量存储空间。而本小节采用的方法,避免了这种情况,选取一组合适的滤波器系数,便可完成多种下抽取率的滤波。

  滤波器系数决定滤波器特性,理论上讲,只用一组滤波器系数是不能实现可变参数滤波器的。由2节可知,下抽取率N与滤波器截止频率成反比,与阻带衰减成正比,与滤波器长度成正比。假设下抽取率为N0时滤波器系数h(n),n=0,1,2…L-1,我们怎样通过h(n)这组基准系数来获得N不等于N0时的滤波器系数呢?

  下抽取率的情况实现较为容易,然而当时,滤波器系数大于基准系数,此时怎样设计滤波器来满足要求呢?我们采用原本用来实现高计算效率的窄带低通滤波器的插值FIR滤波器[8],来实现低通滤波器参数的变化。

  插值FIR滤波器是在L抽头、非递归线性FIR滤波器的性能基础上,将L抽头的FIR滤波器各个抽头之间的一个单延迟,用K个单位延迟代替而设计形成的,K为扩展因子,是一个整数,如图2所示。原来的FIR滤波器称为原型滤波器,具有扩展延迟的滤波器称为整形子滤波器。

  图3给出了K=3个单位延迟在频域的影响。时域滤波器冲激响应扩展K倍,导致频域幅度响应压缩K倍,如图3(b)。图中那些以1/K整数倍为中心、重复出现的的通带称为虚像。只要将这些虚像滤除,就能获得衰减特性不变,截止频率为原滤波器截止频率1/K的滤波器,恰好符合过采样后低通滤波器截止频率与下抽取率成反比的特性,因而可用于过采样中可变参数滤波器的设计。此处,滤除虚像的滤波器称为压制虚像滤波器。

  插值滤波器其实是整形子滤波器和压制虚像滤波器的级联。整形子滤波器很好实现,只要在原型滤波器系数的基础上按要求插入零值即可,下面主要看压制虚像滤波器的设计。当下抽取率大于一定值时,低通滤波器为窄带滤波器,则整形滤波器的虚像也为一窄带。平均滤波器的幅度响应在1/L的整倍数处为一窄带陷波器,可以滤除整形滤波器产生的虚像。虚像出现在1/K的整倍数处,因此,只要使得作为压制虚像滤波器的平均滤波器的长度满足,

  插值滤波器在过采样中的实现的流程为:在原型滤波器进行K倍内插后,再做K点的平均滤波即可。看上去需要两步才能实现低通滤波,实际上,由于整形和平均滤波的特性,我们可以一步完成滤波。由式(3)可知,整形子滤波器的输出为:

  由式(4-9)可知,插值滤波器输出是将K点值平均后,再与原型滤波器系数加权平均的结果。可以看出,实现方式很简单。

  一些通用的数据采集模块需要实现多种信号的测量,注重模块的通用性,因此,放大、滤波等信号预处理电路这样的个性事物是不被允许存在的。将过采样技术应用于通用模块,省略信号预处理电路,根据信号特点,选取合适的过采样率和下抽取率,平衡最终采样率和分辨率,来获取要求的测量精度。根据通用模块的要求,设计了图5所示结构来实现通用模块的过采样技术。

  由图5可知,FPGA实现了以下功能:产生ADC时序,控制ADC的采样频率;以ADC转换结束标志位为触发信号,读取ADC的转换数据;为滤除ADC输出信号的量化噪声和减小数据量,实现低通滤波和减采样模块;配置一块ROM区,用于存储滤波器系数,用于滤波器的实现;为与外部处理引擎进行通讯,实现UART接口协议;为使个模块协调工作,采用相环产生不同频率的时钟。

  而模块的工作流程为:处理引擎将待测信号的频率通过UART传给低通滤波和减采样模块,该模块根据该频率设置滤波器参数和减采样的下抽取率;ADC时序模块产生CNVST,启动ADC进行采样,BUSY信号触发数据读取模块将数据读入;低通滤波器和减采样模块根据设置好的参数和下抽取率对读入的数据进行处理,处理完毕后,再将数据通过UART传到处理引擎做后续处理。

  模块中的ADC选用的是ADI公司的AD7674,18位、800KSPS逐次逼近型模数转换器,具有较高的数据通过率。支持差分输入模式,其内部采样保持电路的负载可调,5V单电源供电。器件内部还集成了转换时钟、基准缓冲器及错误校准电路,并具有功能强大的串口和并口,与3V和5V电平兼容。而FPGA则选用的是AlteraCycloneⅡ-EP2C8Q208C8,包括5个部分:可编程输入/输出单元、基本可编程逻辑单元、嵌入式块RAM、丰富的布线资源和底层嵌入功能单元。

  (3) ADC基准电压为4.096V,最高分辨率时可分辨的信号大小为:

  (4) 为使ADC达到25位分辨率,除满足下抽取率N=47外,还必须保证低通滤波器的阻带衰减符合过采样的要求。由式(1)和(2)可知, 阻带衰减R0=64.3dB。使用切比雪夫最佳逼近法获得滤波器系数,通过计算及考虑到设计余量,得到滤波器长度L=4N,N=47时,实际阻带衰减为R0=75dB;利用MATLAB软件中的函数CHEBWIN(L,R0)获得滤波器系数;将滤波器系数量化成8位,并进行16倍下抽取,抽取后的值对应为N=45 时的滤波器系数。将其存入FPGA的ROM区,以此为基准得到其他下抽取率的滤波器系数。

  为考察模块设计的正确性,对其进行了测试。主要分为两个部分。第一部分为低通滤波器的测试。首先以N=1024 为例,验证实际滤波器的幅度特性是否与设计的一致,然后验证可变参数低通滤波器设计的正确性。第二部分则以心电信号为例,验证模块分辨率与过采样率的关系。

  图6为N=1024时,MATLAB设计的滤波器幅度特性和实测的滤波器幅度特性的比对。测试方法为:ADC的采样率为800kHz,下抽取率为1024,最终采样率为 ;给系统加入3V不同频率的正弦波,频率范围为5HzHz;获得的数据传到PC上,用MATLAB计算各组数据的FFT获得幅度值;假设5Hz的正弦波经过系统后幅度不发生衰减,以此为基准计算各频率点的衰减情况。由图6可知,实测的幅度特性与设计的基本一致。不足之处是,受采样率的限制,被测信号频率不能大于采样率的一半,我们只能得到部分采样点的衰减情况。

  图7是可变参数滤波器在不同下抽取率时的幅度特性。为验证改变参数时滤波器是否正常工作,给系统输入信号为2V、20Hz正弦波和0.95V、90Hz正弦波的加性信号,ADC分别以采样率12.5kHz、50kHz、200kHz、800kHz对加性信号采样,下抽取率依次为64、256、1024、4096,则四组数据的最终采样率均为195Hz。以20Hz正弦波为基准,验证90Hz正弦波的衰减情况。图7中每条曲线Hz的衰减特性,分别为:15.345dB、15.504 dB、15.54 dB、14.958 dB。图8是信号经过系统后的频谱分析。由图8可知,90Hz的正弦波明显得到了抑制,其衰减分别为:16.896 dB、14.408 dB、17.345 dB、14.804 dB,实测的数据与设计的基本一致,说明各参数下的滤波器能正常工作。另外,图8中三个小的尖峰,分别为50Hz干扰和20Hz的谐波。

  图9是系统测得的实验室某同学的心电波形。由图9可知,随着下抽取率的增大,心电信号的细节越来越清楚,即分辨率越来越高。因此,随者下抽取率的增大,系统的分辨率是增加的。

  综上所述,基于过采样技术的通用数据采集模块可以根据被测信号的不同,改变自身的参数,达到测量要求,同时,也完成了可变参数低通滤波器的硬件实现。

  为减小通用数据采集模块的体积和成本,将过采样技术应用于模块的ADC中。由于通用模块测量多种信号,为达到过采样对低通滤波器的要求,设计了可变参数低通滤波器。该滤波器简单易行,并且计算效率高,在本文设计的通用模块中,每获得一个采样点,最多只需进行4次18bits×8bits的乘法运算。

  此外,本文从硬件上实现了该模块的设计,并对模块进行了测试,最后以心电为例,验证了参数的可变性。

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  和特点 连续时间 — 无时钟4 个二阶滤波器节,10kHz 至 150kHz 中心频率±0.5% 典型中心频率准确度±0.3% 典型中心频率准确度 (A 级)多种响应形状低通、带通和高通响应103dB 典型 S/N,±5V 电源 (Q = 1)97dB 典型 S/N,单 5V 电源 (Q = 1)96dB 典型 S/(N + THD),在 ±5V 电源,20kHz 输入轨至轨输入和输出电压DC 准确至 3mV (典型值)“零功率” 停机模式单电源或双电源,5V 至 10V 总值可采用电阻器设置的 f0、Q 值、增益 产品详情 LTC®1562 是一款具有轨至轨输入和输出的低噪声、低失真、连续时间滤波器,其专为 10kHz 至 150kHz 的中心频率 (f0) 而优化。和大多数单片式滤波器不同,该器件不需要时钟。4 个独立的二阶滤波器部件能够以任意组合进行级联,例如:一个 8 阶滤波器或两个 4 阶滤波器。每个滤波器部件的响应由三个外部电阻器采用简单的设计公式针对中心频率、Q 值和增益进行设置。每个二阶滤波器部件提供低通和带通输出。如果用一个外部电容器替代了其中一个电阻器,则可提供高通响应。另外,还可实现全通、陷波和椭圆滤波器响应。LTC1562 专为那些动态范围是很重要的应用而设计。例如,通过成对地级联二阶滤波器节,...

  和特点 极其简单易用 – 单个电阻值设定截止频率 (256Hz fC 256kHz) 极为灵活 – 不同的电阻值可提供带或不带增益的任意传递函数(256Hz fC256kHz) 采用FilterCAD™支持高达 360kHz 的截止频率 LTC1563-2:单位增益巴特沃斯 (Butterworth) 响应采用单个电阻值,不同的电阻值可提供带或不带增益的其他响应 LTC1563-3:单位增益贝塞尔 (Bessel) 响应采用单个电阻值,不同的电阻值可提供带或不带增益的其他响应 轨至轨输入和输出电压 采用单 3V (2.7V 最小值) 至 ±5V电源工作 低噪声:36μVRMS (对于 fC= 25.6kHz),60μVRMS (对于 fC= 256kHz) fC准确度 ±2% (典型值) DC 偏移 1mV 可级联以形成 8 阶低通滤波器 采用窄体 SSOP-16 封装 产品详情 LTC®1563-2 / LTC1563-3 是一个极为简单易用的有源 RC 低通滤波器系列,其具有轨至轨输入和输出以及低 DC 偏移,适用于分辨率高达 16 位的系统。LTC1563-2 采用单个电阻值提供单位增益 Butterworth 响应。LTC1563-3 采用单个电阻值提供单位增益 Bessel 响应。这些器件的专有架构提供了一种简单的电阻计算:R = 10k (256kH...

  和特点 8 阶滤波器内置在一个 14 引脚封装中 80dB 或更大的阻带衰减 (在 2 x fCUTOFF) 50:1 的 fCLK-fCUTOFF 比 (Cauer 响应) 100:1 的 fCLK - f-3dB 比 (过渡响应) 135µVRMS 总宽带噪声 0.03% THD 或更好 100kHz 最大 fCUTOFF 频率 采用高达 ±8V电源工作 输入频率范围高达滤波器截止频率的 50 倍 产品详情 LTC®1064-4 是一款 8 阶、时钟可扫频椭圆 (Cauer) 低通开关式电容器滤波器。一个外部 TTL 或 CMOS 时钟负责设置滤波器截止频率的数值。当引脚 10 位于 V+ 时,fCLK-fCUTOFF 比为 50:1;滤波器具有 Cauer 响应,在采用补偿的情况下通带纹波为 ±0.1dB。阻带衰减为 80dB (在 2 x fCUTOFF)。可实现高达 100kHz 的截止频率。当引脚 10 位于 V─ 时,fCLK-f─3dB 比为 100:1,滤波器具有过渡型 Butterworth-Cauer 响应,与 Cauer 响应相比,噪声和延迟非线dB 频率下,阻带衰减为 92dB。可实现高达 50kHz 的截止频率。LTC1064-4 具有低噪声和低谐波失真,即使当输入电压高达 3VRMS 时也不例外。LTC1064-4 的整体性能与同等的多运放有源配置是...

  和特点 一个外部电阻器 R 设定截止频率 根升余弦响应 3mA 电源电流 (采用单 3V 电源) 高达 64kHz 截止频率 (采用单 3V 电源) 采用 SO-8 封装的10 阶、线性相位滤波器 DC 准确, VOS(MAX) = 5mV 低功率模式 差分或单端输入 80dB CMRR (DC) 82dB 信噪比, VS = 5V 采用 3V 至 ±5V 电源工作 产品详情 LTC®1569-6 是一款 10 阶低通滤波器,其具有线性相位和根升余弦幅度响应。LTC1569-6 的高选择性与其通带中的线性相位相结合,使之适合于数据通信和数据采集系统中的滤波处理。此外,其根升余弦响应为 PAM 数据通信提供了最佳的脉冲整形。滤波器衰减为 50dB (在 1.5·fCUTOFF)、60dB (在2·fCUTOFF) 和超过 80dB (在 6·fCUTOFF)。该器件具有 5mV 的最大 DC 偏移,因而可使那些对 DC 准确度敏感的应用从中获益。LTC1569-6 采样数据滤波器并不需要一个外部时钟,然而其截止频率可利用单个外部电阻器来设定,典型准确度为 3.5% 或更好。该外部电阻器设置一个内部振荡器,后者的频率在被加至滤波器网络之前进行 1 分频、4 分频或 16 分频。引脚 5 负责确定分频器设置。因此,对于每个外部电阻器阻值最多可...

  LTC6601-1 低噪声、0.5% 容差、5MHz 至 28MHz、引脚可配置滤波器 / ADC 驱动器

  和特点 引脚可配置增益和滤波器响应 (高达 28MHz) 所需外部组件极少 电阻器修整至 0.5% (典型值) 电容器修整至 0.5% (典型值) 非常低噪声:80dB S/N (在 100MHz 带宽内) 非常低失线MHz:–72dBc 二阶,–103dBc 三阶 可调输出共模电压 轨至轨输出摆幅 功率可配置和低功率停机模式 纤巧型 0.75mm 20 引脚 (4mm x 4mm) QFN 封装 产品详情 LTC®6601-1 是一款非常简单易用的全差分二阶有源 RC 滤波器和驱动器。对片内电阻器、电容器和放大器带宽进行了修整以提供一致和可重复的滤波器特性。滤波器特性可通过引脚搭接进行配置。截止频率的范围为 5MHz 至 28MHz。增益可通过引脚搭接设置在 –17dB 至 +17dB 之间。该器件提供了一个三态 BIAS 引脚,用于调节放大器功耗。可采用 BIAS 引脚在高性能、低功率 (功率降低 50%) 和待机模式之间进行选择。LTC6601-1 采用紧凑型 4mm x 4mm 20 引脚无引线 QFN 封装。应用 差分输入 A/D 转换器驱动器 抗混叠 / 重构滤波器 单端至差分转换 / 放大 低电压、低噪声、差分信号处理 共模电压转换 方框图...

  和特点 采用 SO-8 封装的 8 阶椭圆滤波器 单 3V 工作电源: 电源电流:1mA (典型值)    fCUTOFF:14kHz (最大值) S/N 比:72dB 单 5V 工作电源: 电源电流:1.2mA (典型值) fCUTOFF:20kHz (最大值) S/N 比:79dB 典型通带纹波:±0.1dB (在高达 0.9 fCUTOFF 的条件下) 42dB 衰减 (在 1.3fCUTOFF) 66dB 衰减 (在 2.0fCUTOFF) 70dB 衰减 (在 2.1fCUTOFF) 宽动态范围,75dB 或更高的 (S/N + THD),在采用单 5V 工作电源条件下 宽带噪声:120μVRMS 时钟与 fCUTOFF 之比:50:1 内部采样比:100:1 产品详情 LTC®1069-6 是一款单片式、低功率、8 阶低通滤波器,专为单 3V 或单 5V 电源操作而优化。LTC1069-6 的典型电流消耗为 1mA (在单 3V 电源操作条件下) 和 1.2mA (在单 5V 电源操作条件下)。 LTC1069-6 的截止频率是时钟可调谐式的,并且等于时钟频率除以 50。在每个时钟周期中对输入信号进行两次采样,旨在降低发生混叠的风险。 典型通带纹波为 ±0.1dB (在高达 0.9fCUTOFF 的条件下)。fCUTOFF 条件下的增益为 -0.7dB。LTC1069-6 的过渡频...

  和特点 无 DC 误差的低通滤波器 低通带噪声 工作频率范围从 DC 至 20kHz 采用单 5V 电源或高达 ±8V 双电源工作 5 阶滤波器 最大平坦度响应 内部或外部时钟 可级联以实现较快的频响滚降 可提供缓冲器 产品详情 LTC®1062 是一款无 DC 误差的 5 阶全极点最大平坦度低通滤波器。其独特的架构将滤波器置于 DC 通路之外,因此消除了 DC 偏移和低频噪声问题。这使得 LTC1062 非常适用于那些把 DC 准确度作为重要因素的低通滤波器。滤波器输入和输出在一个外部电阻器的两端同时获得。LTC1062 通过一个外部电容器耦合至信号。该 RC 与内部开关式电容器网络相互作用以在输出端上形成一个 5 阶滤波器频响滚降。滤波器截止频率由一个可从外部驱动的时钟设定。时钟-截止频率比为 100:1,从而使得能够容易地去除时钟纹波。可以级联两个 LTC1062 以形成一个 10 阶拟极大平坦度低通滤波器。该器件可采用单电源或 ±2.5V 至 ±9V 双电源供电运行。LTC1062 采用凌力尔特 (现隶属 ADI) 先进的 LTCMOSTM 硅栅工艺制造。应用 60Hz 低通滤波器 抗混叠滤波器 低电平滤波 使 AC 信号从高 DC 电压滚降 数字电压表 衡器 应变...

  和特点 采用SO-8 封装的 7 阶、650kHz 线性相位滤波器 差分输入和输出 采用单 5V 或一个 ±5V 工作电源 低偏移:5mV (典型值) 75dB THD 和 SNR 78dB SNR 停机模式 无需外部元件 无需外部时钟信号  产品详情 LTC®1565-31 是一款 7 阶、连续时间、线性相位低通滤波器。LTC1565-31 的选择性再加上其线性相位和动态范围,使之适合于数据通信或数据采集系统中的滤波处理。滤波器衰减为 36dB (在 2 x fCUTOFF) 和至少 72dB (对于 3 x fCUTOFF 以上的频率)。与性能相当的 LC 滤波器不同,LTC1565-31 是利用通带中的一个线性相位响应来实现该选择性。 凭借 5% 的截止频率准确度,LTC1565-31 可在那些需要匹配滤波器对的应用中使用,例如收发器 I 和 Q 通道。此外,差分输入和输出还提供了一个用于这些无线系统的简单接口。 当采用单 5V 电源和一个 2VP-P 输入时,LTC1565-31 实现了一个令人难忘的 75dB 无寄生动态范围。最大信噪比为 78dB,这是在采用一个 2.5VP-P 输入信号时实现的。 LTC1565-31 具有一种停机模式,在该模式中,电源电流通常小于 10µA。 对于 W-CDMA、3G、CDMA 2000 及其...

  和特点 一个外部电阻器 R 设定截止频率 根升余弦响应 高达 300kHz 的截止频率 (采用单 5V 电源) 高达 150kHz 的截止频率 (采用单 3V 电源) 采用 SO-8 封装的10 阶、线性相位滤波器 DC 准确, VOS(MAX) = 5mV 低功率模式 差分或单端输入 80dB CMRR (DC) 80dB 信噪比, VS = 5V 采用 3V 至 ±5V 电源工作 产品详情 LTC®1569-7 是一款 10 阶低通滤波器,其具有线性相位和根升余弦幅度响应。LTC1569-7 的高选择性与其通带中的线性相位相结合,使之适合于数据通信和数据采集系统中的滤波处理。此外,其根升余弦响应为 PAM 数据通信提供了最佳的脉冲整形。滤波器衰减为 57dB (在 1.5·fCUTOFF)、60dB (在2·fCUTOFF) 和超过 80dB (在 6·fCUTOFF)。该器件具有 5mV 的最大 DC 偏移,因而可使那些对 DC 准确度敏感的应用从中获益。 LTC1569-7 是首款不需要一个外部时钟、但是其截止频率可利用单个外部电阻器来设定 (典型准确度为 3.5% 或更好) 的采样数据滤波器。该外部电阻器设置一个内部振荡器,后者的频率在被加至滤波器网络之前进行 1 分频、4 分频或 16 分频。引脚 5 负责确定分频器设置。因此,对于...

  LTC1560-1 1MHz / 500kHz 连续时间、低噪声、低通椭圆滤波器

  和特点 采用 SO-8 封装的 5 阶、1MHz 椭圆滤波器 引脚可选的 1MHz / 500kHz 截止频率 信噪比 (SNR):75dB 信噪比 (–63dB THD):69dB 通带纹波 (fCUTOFF = 1MHz):±0.3dB 阻带衰减优于 60dB 无需外部组件 产品详情 LTC®1560-1 是一款5 阶、连续时间、低通滤波器。LTC1560-1 的椭圆传递函数是谨慎选择的,以在选择性 (针对抗混双应用) 和瞬态响应之间找到折衷点。滤波器截止频率 fCUTOFF 可通过引脚选择为 500kHz (引脚 5 连接至 V+) 或 1MHz (引脚 5 连接至 V–)。当设置为 1MHz 时,通带纹波通常为 ±0.2dB (至高达 0.55fCUTOFF) 和 ±0.3dB (至 0.9fCUTOFF)。过渡频带增益为 –24dB (在 1.4fCUTOFF) 和 –51dB (在 2fCUTOFF)。阻带衰减为 63dB (在 2.43fCUTOFF) 及更高,利用正确的电路板布局可保持至少 60dB 至 10MHz 频率。当 LTC1560-1 设置为 fCUTOFF = 500kHz 时,滤波器响应非常接近截止频率为 1MHz 时的情形 (除了靠近截止频率处的阻带平坦度之外);在 fCUTOFF的增益为 –1.3dB。与其他高频滤波器不同,LTC1560-1 是专为实现低噪声...

  和特点 比 8 阶贝塞尔 (Bessel) 滤波器更加陡峭的频响滚降 fCUTOFF 高达 100kHz 采用 14 引脚封装的相位均衡滤波器 相位和群延迟响应经过全面的测试 瞬态响应显示 5% 的过冲并且无振铃 宽动态范围 在一个 50kHz 通带内具有 72dB 或更好的 THD 指标 无需外部组件 可提供 14 引脚 DIP 和 16 引脚 SO 宽体封装 产品详情 LTC®1064-7 是一款时钟可调谐的 8 阶、低通滤波器,其具有线性通带相位和平坦的群延迟。该器件的幅度响应近似于一个最大平坦度通带,而且它所呈现的频响滚降比同等的 8 阶贝塞尔 (Bessel) 滤波器更加陡峭。例如,在两倍于截止频率的频率下,该滤波器获得 34dB 衰减 (相比之下,Bessel 滤波器的衰减则为 12dB),而在三倍于截止频率的频率条件下,该滤波器可获得 68dB 的衰减 (Bessel 滤波器的衰减则为 30dB)。LTC1064-7 的截止频率通过一个外部 TTL 或 CMOS 时钟进行调谐。LTC1064-7 具有宽动态范围。当采用单 5V 电源时,S/N + THD 为 76dB。最佳的 92dB S/N 是采用 ±7.5V 电源获得的。LTC1064-7 的时钟-截止频率比可设定为 50:1 (引脚 10 连接至 V+) 或 100:1 (引脚 10 连接至 V─)。...

  和特点 采用 SO-8 封装的 8 阶椭圆滤波器 采用单 3.3V 至 ±5V 工作电源 -20dB 衰减 (在 1.2fCUTOFF) -52dB 衰减 (在 1.4fCUTOFF) -70dB 衰减 (在 2fCUTOFF) 宽动态范围 110μVRMS 宽带噪声 3.8mA 电源电流 (采用 ±5V 电源) 2.5mA 电源电流 (采用单 5V 电源) 2mA 电源电流 (采用单 3.3V 电源) 产品详情 LTC®1069-1 是一款单片式 8 阶低通滤波器,可提供时钟可调谐式截止频率和 2.5mA 电源电流 (采用单 5V 电源)。LTC1069-1 一个额外的特点是可采用单 3.3V 工作电源。 LTC1069-1 的截止频率 (fCUTOFF) 等于时钟频率除以 100。fCUTOFF 条件下的增益为 -0.7dB,而典型通带纹波为 ±0.15dB (在高达 0.9 fCUTOFF 的条件下)。LTC1069-1 的阻带衰减具有一个渐进式椭圆响应,在 1.2 fCUTOFF、1.4 fCUTOFF 和 2 fCUTOFF 条件下的衰减分别达到了 20dB、52dB 和 70dB。 当采用 ±5V 电源时,LTC1069-1 的截止频率可被时钟调谐至 12kHz;当采用单 5V 电源时,最大截止频率为 8kHz。 LTC1069-1 的低功率特点并未以牺牲器件的动态范围为代价。当采用 ±5V 电源和一...

  LTC1066-1 14 位、DC 准确、时钟可调谐的 8 阶椭圆或线性相位低通滤波器

  和特点 DC 增益准确度:14 位 最大 DC 偏移:±1.5mV DC 偏移温度系数:7μV /°C 器件在 fCUTOFF = 80kHz 进行了全面的测试 最大截止频率: 120kHz (VS = ±8V) 驱动 1kΩ 负载时具有 0.02% 或更好的 THD 指标 信噪比:90dB 输入阻抗:500MΩ 可选的椭圆或线V 电源工作 可提供 18 引脚 SO 宽体封装 产品详情 LTC®1066-1 是一款 8 阶椭圆低通滤波器,其同时提供了时钟可调谐能力和低 DC 准确度。该滤波器独特和专有的架构实现了 14 位的 DC 增益线mV 的最大 DC 偏移。DC 准确的操作需要一个外部 RC。采用 ±7.5V 电源、一个20k 电阻器和一个 1μF 电容器时,截止频率可在 800Hz 至 100kHz 的范围内调谐。另外,还可实现一种时钟可调谐的 10Hz 至 100kHz 操作 (见“Typical Application”部分)。这款滤波器不需要诸如输入 / 输出缓冲器等任何外部有源组件。输入 / 输出阻抗为 500MΩ/0.1Ω,滤波器的输出能够供应或吸收 40mA 电流。当引脚 8 连接至 V+ 时,时钟-截止频率比为 50:1,每个时钟周期对输入信号进行两次采样以降低发生混叠的风险。对于高达 0...

  LTC1064-2 低噪声、高频、8 阶 Butterworth 低通滤波器

  和特点 8 阶滤波器内置在一个 14 引脚封装中 140kHz 最大拐角频率 无外部组件 50:1 和 100:1 的时钟-截止频率比 80μVRMS 总宽带噪声 0.03% THD 或更好 采用 ±2.37V 至 ±8V 电源工作 产品详情 LTC®1064-2 是一款单片式 8 阶、低通巴特沃斯 (Butterworth) 滤波器,其提供一个最大平坦度通带。衰减斜率为 –48dB/倍频程,最大衰减超过 80dB。一个外部 TTL 或 CMOS 时钟负责设置滤波器的截止频率。时钟-截止频率比为 100:1 (引脚 10 在 V─) 或 50:1 (引脚 10 在 V+)。最大截止频率为 140kHz。无需外部组件。LTC1064-2 具有低宽带噪声和低谐波失线VRMS 的输入电压也不例外。事实上,LTC1064-2 的整体性能与同等的多运放 RC 有源配置是不相上下的。LTC1064-2 可提供 14 引脚 DIP 封装或 16 引脚表面贴装型 SW 封装。LTC1064-2 采用 LTC (现隶属 ADI) 的增强型模拟 CMOS 硅栅工艺制造。LTC1064-2 与 LTC1064-1 引脚兼容。应用 抗混叠滤波器 平滑滤波器 跟踪高频低通滤波器 方框图...

  和特点 8 阶滤波器内置在一个 14 引脚封装中 95kHz 最大拐角频率 无外部组件 75:1、150:1 和 120:1 的时钟-截止频率比 60µVRMS 总宽带噪声 0.03% THD 或更好 采用 ±2.37V 至 ±8V 电源工作 低的总输出 DC 偏移 产品详情 LTC®1064-3 是一款单片式 8 阶、低通贝塞尔 (Bessel) 滤波器,该器件在其整个通带内提供线性相位响应。一个外部 TTL 或 CMOS 时钟负责设置滤波器的截止频率。时钟-截止频率比为 75:1 (引脚 10 在 V+) 或 150:1 (引脚 10 在 V─) 或 120:1 (引脚 10 在 GND)。最大截止频率为 950kHz。无需外部组件。LTC1064-3 具有低宽带噪声和低谐波失线VRMS 的输入电压也不例外。事实上,LTC1064-3 的整体性能与同等的多运放 RC 有源配置是不相上下的。LTC1064-3 可提供 14 引脚 DIP 封装或 16 引脚表面贴装型 SOL 封装。LTC1064-3 采用 LTC (现隶属 ADI) 的增强型模拟 CMOS 硅栅工艺制造。LTC1064-3 与 LTC1064-1、LTC1064-2 和 LTC1064-4 引脚兼容。应用 抗混叠滤波器 平滑滤波器 跟踪高频低通滤波器 方框图...

  LTC1063 DC 准确、时钟可调谐的 5 阶 Butterworth 低通滤波器

  和特点 时钟可调谐的截止频率 1mV DC 偏移 (典型值) 80dB CMRR (典型值) 内部或外部时钟 50µVRMS 时钟馈通 100:1 时钟-截止频率比 95µVRMS 总宽带噪声 0.01% THD (在 2VRMS 输出电平) 50kHz 最大截止频率 可级联以实现较快的频响滚降 采用 ±2.375V 至 ±8V 电源工作 利用一个 RC 进行自动计时 采用 8 引脚 DIP 封装和 16 引脚 SO 宽体封装 产品详情 LTC®1063 是首款提供时钟可调谐能力、低 DC 输出偏移和超过 12 位 DC 准确度的单片式滤波器。LTC1063 的频率响应非常近似于一个 5 阶巴特沃斯 (Butterworth) 多项式。通过运用适当的 PCB 布局方法,该器件的输出 DC 偏移通常为 1mV,并在很宽的时钟频率范围内保持恒定。在采用 ±5V 电源和 ±4V 输入电压范围时,这款器件的 CMRR 为 80dB。滤波器截止频率由一个内部或外部时钟控制。时钟-截止频率比为 100:1。内置时钟与电源无关,并通过一个外部 RC 进行设置。与现有的单片式滤波器相比,LTC1063 的 50μVRMS 时钟馈通有了大幅度的降低。LTC1063 的宽带噪声为 95μVRMS,而且它能够处理具有低失真的大 AC 输入信号。例如,当采用 ...

  和特点 8 阶滤波器内置在一个 14 引脚封装中 无外部组件 100:1 的时钟-中心频率比 150µVRMS 总宽带噪声 0.03% THD 或更好 50kHz 最大拐角频率 采用 ±2.37V 至 ±8V 电源工作 通带纹波在整个军用温度范围内得到保证 产品详情 LTC®1064-1 是一款 8 阶、时钟可扫频椭圆 (Cauer) 低通开关式电容器滤波器。该器件的通带纹波通常为 ±0.15dB,而在截止频率 1.5 倍的频率下,其阻带衰减为 68dB 或更大。一个外部 TTL 或 CMOS 时钟负责设置滤波器截止频率的数值。时钟-截止频率比为 100:1。对于高达 20kHz 的截止频率不需要外部组件。当截止频率高于 20kHz 时,需要两个低值电容器以保持通带平坦度。LTC1064-1 具有低宽带噪声和低谐波失线VRMS 的输入电压也不例外。事实上,LTC1064-1 的整体性能与同等的多运放 RC 有源配置是不相上下的。LTC1064-1 可提供 14 引脚 DIP 封装或 16 引脚表面贴装型 SW 封装。LTC1064-1 与 LTC1064-2 引脚兼容。应用 抗混叠滤波器 电信 PCM 滤波器 方框图...

  和特点 六阶滤波器透明的输入同步端箝位−1 dB带宽,典型值26 MHz,HDHD抑制@75 MHz:典型值48 dB NTSC差分增益:0.19%NTSC差分相位:0.76°轨至轨输出低静态电流:典型值32mA 禁用功能输出直流偏置 产品详情 ADA4420-6是一款专门针对消费类应用而设计的低成本视频重建滤波器。该滤波器由6个独立的六阶Butterworth滤波器/缓冲器组成,其中三个用于标清分量信号(Y/C或CVBS),另外三个用于高清分量信号(YPbPr或RGB)。ADA4420-6采用5 V单电源供电,静态电流低至32 mA,非常适合用于低功耗的应用。当设备未使用时,禁用功能可以通过将供电电流降低至典型值8 μA以下来实现进一步的节电。每个通道都具备透明的同步端箝位,可实现输入的交流耦合,并且不需要直流恢复。ADA4420-6上的输出驱动器在6 dB增益时具备轨至轨输出能力。250 mV的内置失调电压可实现输出的直流耦合,并且不需要大耦合电容。每个输出均能驱动两个75 Ω的双端接载电缆。ADA4420-6采用16引脚QSOP封装,工作温度范围为扩展的工业温度范围−40°C至+85°C。应用机顶盒DVD播放器和刻录机HDTV投影仪个人录像机 方框图...

  和特点 采用扩频Σ-Δ调制的无滤波器D类放大器 采用5.0 V电源时,能够以2.5 W功率驱动4Ω负载,以1.4 W功率驱动8 Ω负载,总谐波失真加噪声(THD + N)小于1% 效率:92%(5.0 V、以1.4 W功率驱动8 Ω扬声器) 信噪比(SNR)高于100 dB 高电源抑制比(PSRR):80 dB (217 Hz) 超低EMI辐射模式 采用2.5 V至5.5 V单电源供电 增益选择功能:6dB或12dB 固定输入阻抗:80 kΩ 关断电流:100 nA 带自动恢复功能的短路和热保护 提供9引脚1.2 mm × 1.2 mm WLCSP封装 爆音与咔嚓声抑制 产品详情 SSM2377是一款全集成式高效率D类音频放大器,针对移动电话应用实现最高性能而设计。应用电路只需极少的外部器件,采用2.5 V至5.5 V单电源供电。采用5.0 V电源供电时,它能够提供2.5 W连续输出功率,驱动4 Ω负载,总谐波失真加噪声(THD + N)小于1%。SSM2377采用高效率、低噪声调制方案,无需外部LC输出滤波器。即使输出功率较低时,该调制方案也能以高效率工作。 采用5.0 V电源时,SSM2377能够以92%的效率将1.4 W功率驱动到8 Ω负载,信噪比(SNR)大于100 dB。 与其它D类架构相比,采用扩频脉冲密度调制(PDM)可提...

  和特点 比贝塞尔 (Bessel) 滤波器更好的频率响应滚降 fCUTOFF 高达 20kHz,单 5V 电源 ISUPPLY = 2.5mA (典型值),单 5V 电源 75dB THD + 噪声 (采用单 5V 电源) 相位和群延迟响应经过全面的测试 无振铃的瞬态响应 宽动态范围 无需外部组件 可提供 14 引脚 N 封装和 16 引脚 SW 封装 产品详情 LTC®1164-7 是一款低功率、时钟可调谐的单片式 8 阶低通滤波器,其具有线性通带相位和平坦的群延迟。该器件的幅度响应近似于一个最大平坦度通带,并表现出比同等 8 阶 Bessel 滤波器更加陡峭的频响滚降。例如,在两倍于截止频率的频率下,该滤波器获得 34dB 衰减 (相比之下,Bessel 滤波器的衰减则为 12dB),而在三倍于截止频率的频率条件下,该滤波器可获得 68dB 的衰减 (Bessel 滤波器的衰减则为 30dB)。LTC1164-7 的截止频率通过一个外部 TTL 或 CMOS 时钟进行调谐。低功耗的实现并未牺牲动态范围。当采用单 5V 电源时,S/N + THD 高达 75dB。采用 ±7.5V 电源时获得了最佳的 91dB S/N 指标。LTC1164-7 的时钟-截止频率比可设定为 50:1 (引脚 10 连接至 V+) 或 100:1 (引脚 10 连接至 V-)。当该...

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