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低通模拟滤波器的重要设计浅析

gecimao 发表于 2019-08-10 14:42 | 查看: | 回复:

  的身影。音频系统使用滤波器进行频带限制和平衡。通信系统设计师使用滤波器调谐特定频率并消除其它频率。为了使高频信号衰减,所有数据采集系统都在)后面有一个抗镜像(低通)滤波器。这种模拟滤波还可以在信号到达ADC之前或者离开DAC之后,消除叠加在信号上面的高频噪声。如果ADC的输入信号超出转换器采样频率的一半,则该信号的大小被可靠地转换;但是,在其变回数字输出时,频率也发生改变。

  利用TI的WEBENCH?滤波器设计器软件,可以高效地设计出低通、高通、带通或者带阻滤波器。这种应用程序替代了TI的FilterPro?和以前国家半导体的WEBENCH有源滤波器设计器软件。在生成有源滤波器时,它使用这些程序和公式。但是,它允许深度调节各种滤波器变量,优化滤波器,为滤波器电路寻找到正确的(op amp),并具有SPICE模拟功能,比上面两个程序更加强大。

  图1所示WEBENCH滤波器设计器的滤波器类型窗口列出了这些参数。DC到截止频率(fc)的频率范围为带通区域。图1中Ao为带通响应量级。使用巴特沃兹(Butterworth)或者贝塞尔(Bessel)滤波器时,带通响应可以为扁平,并且无纹波。相反,一直到截止频率,切比雪夫(Chebyshev)滤波器都有纹波。切比雪夫滤波器的纹波误差量级为2△AMAX。

  滤波器响应超出fc时,它会通过过渡带降至阻带区域。滤波器近似法(巴特沃兹、贝塞尔和切比雪夫等)决定过渡带的带宽和滤波器的阶数(M)。传输函数的极点数决定滤波器阶数。例如,如果某个滤波器的传输函数内有3个极点,则其为一个三阶滤波器。

  一般而言,当更多极点用于实现滤波器设计时过渡带变得更小,如图2巴特沃兹低通滤波器所示。理想情况下,低通、抗锯齿滤波器应有“砖墙”式响应,并且过渡带极小。实际而言,这并不是最好的抗锯齿方法。进行有源滤波器设计时,每两个极点就要求有一个运算放大器。例如,32阶滤波器要求16个运算放大器、32个电容器和多达48个电阻器。

  图3显示了WEBENCH滤波器设计器观察屏幕的解决方案窗口中一些可用的低通滤波器类型。用户点击“开始滤波器设计”按钮(图1)以后,出现该屏幕。

  巴特沃兹、贝塞尔和切比雪夫是一些比较流行的滤波器近似法类型。查看量级和频率域对比以及量级和时域对比情况以后,可以知道滤波器类型。

  图4表明四阶、低通巴特沃兹滤波器的响应在带通部分为扁平。这种特性的技术术语称作“最大扁平”。之后,它会显示,过渡带的衰减速率不如切比雪夫滤波器。

  图5表明,相同四阶巴特沃兹滤波器的阶跃响应在时域中有一些过冲和振铃。如果滤波器阶数更高,则这种过冲也会更高。如果这种滤波器用在多路器之后,则应考虑其稳定时间。

  切比雪夫滤波器的传输函数与巴特沃兹滤波器类似,因为它具有所有极点,并且没有零:

  图6表明,四阶、低通切比雪夫滤波器的频率响应在带通区域有0.2dB的纹波。电路设计的极点布局决定了这种纹波。总之,纹波量级的增加会降低过渡带的宽度。

  理论上,2△AMAX(图1)的纹波量级可以如我们预期的那样大或者小。高纹波量级一般会带来更多的带通区域误差,但却可以实现更快的过渡带衰减。

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  信息 EMI4182MU是一款集成式共模滤波器,可为高速数字串行接口(如HDMI或HDMI D-PHY)提供ESD保护和EMI滤波.EMI14182MU为两个提供保护采用符合RoHS标准的小型UDFN10封装的差分数据线对。 具有ESD保护功能的高度集成共模滤波器(CMF) 截止频率>

  2 GHz的大差分模式带宽 高共模阻带衰减:700 MHz时>

  25 dB,>

  800 MHz时30 dB

  信息 高度集成的共模滤波器(CMF) ESD保护 截止频率>

  2 GHz的大差分模式带宽 高共模阻带衰减:>

  25 dB在700 MHz,>

  30 MIPI D-PHY(CSI-2,DSI等) 规格参数 电路图、引脚图和封装图

  信息 EMI2180是业界首款采用集成ESD保护调谐至MHL速度(CMF)的共模滤波器。差分信号I / O现在可以在一个封装中同时具有共模滤波和ESD保护,而不是为每个功能使用单独的器件。此外,传统的共模扼流圈是基于线是基于硅的。这使EMI2180具有更小的占位面积和外形。 EMI2180可根据IEC61000-4-2标准防止高达±8 kV接触的ESD脉冲。 用于共模滤波器(CMF)的单集成封装和用于MHL高速数据线的ESD保护 获得最佳信号的高差分模式带宽截止频率 完整性 为IEC6100042 4级,±8 kV接触提供ESD保护 放电 低通道输入电容...

  信息EMI div24是一款集成的共模滤波器,可为高速串行数字接口(如USB2.0)提供ESD保护和EMI滤波。它还为USB提供ESD保护ID引脚和VBus线。 带ESD保护的高度集成的共模滤波器(CMF) 为使用高速的系统提供保护和EMI降低 串行数据线离散解决方案节省成本和空间 截止频率>

  2 GHz的大差分模式带宽 高共模阻带衰减:700 MHz时>

  25 dB,>

  在800 MHz时30 dB典型值。 WDFN8 2.0 mm长小尺寸封装的薄型封装 x 2.2 mm宽x 0.75 mm高PbFree封装 为IEC61000-4-2第4级提供VID和VBUS ESD保护, 30 kV接触放电。...

  信息 EMI2121是一款集成式共模滤波器,可为高速串行数字接口(如USB2.0)提供ESD保护和EMI滤波.EMI12121为一个差分提供EMI滤波数据线对和一个数据对的ESD保护以及USB2.0 Vbus或USB ID引脚等电源输入。它采用符合RoHS标准的小型WDFN8封装。 具有ESD保护功能的高度集成共模滤波器(CMF) 为使用高速的系统提供保护和EMI降低 比分立解决方案节省成本和空间的串行数据线 GHz的大差分模式带宽 高共模阻带衰减:700 MHz时>

  25 dB ,>

  在800 MHz时30 dB典型 为IEC61000-4-2 4级,12 kV接触放电提供ESD保护 提供低通道输入电容优越的阻抗匹配...

  信息 EMI4182是一款集成式共模滤波器,可为高速数字串行接口(如HDMI或MIPI D-PHY)提供ESD保护和EMI滤波。 EMI4182采用符合RoHS标准的小型WDFN-10封装,为两个差​​分数据线对提供保护。 具有ESD保护功能的高度集成共模滤波器(CMF) 提供保护和EMI降低适用于使用高速 串行数据线的系统,与分立式解决方案相比节省成本和空间 截止频率>

  2.0 GHz的大差分模式带宽 高共模阻带衰减:700 MHz时>

  25 dB,>

  800 MHz时30 dB 为IEC61000-4-2 Level 4,15 kV触点提供ESD保护 放电 低通道输入电容提供卓越的阻抗 匹配性能...

  信息 CSPEMI307A是一款多通道EMI / ESD阵列,提供四个低通滤波器+ ESD通道的组合,可减少数据端口上的EMI / RFI发射和四个专用ESD - 仅用于USB端口上的ESD保护的通道。每个EMI / RFI通道都集成了高质量的pi型滤波器(C-R-C),在800-2700 MHz范围内提供超过30dB的衰减。这些手枪式滤波器支持双向滤波,可控制数据端口连接器的EMI。 EMI / ESD通道在1GHz时提供大于32dB的衰减 芯片级封装具有极低的引线电感最佳滤波器和ESD性能 四通道EMI / RFI滤波组合+ ESD保护 四个额外的ESD保护通道...

  信息 CSPEMI201AG是一款双通道低通滤波器阵列,集成了两个π型滤波器(C-R-C),可降低EMI / RFI辐射,同时提供ESD保护。该部件是定制设计的,可与蜂窝电话或类似设备上的扬声器端口连接。每个高质量滤波器在800-2700 MHz范围内提供超过35dB的衰减。这些pi型滤波器支持双向滤波,可控制扬声器元件的EMI。它们还支持截止频率为31MHz的双极性信号,使音频信号无失真地通过。 具有集成ESD保护的两线EMI抑制 极低的引线电感,可实现最佳滤波器和ESD性能...

  信息 CSPEMI202AG是一款双通道低通滤波器阵列,集成了两个π型滤波器(C-R-C),可在降低EMI / RFI辐射的同时提供ESD保护。该部件是定制设计用于与蜂窝电话或类似设备上的麦克风端口连接。每个高质量滤波器在800-2700 MHz范围内提供超过35dB的衰减。这些pi型滤波器支持双向滤波,可控制麦克风元件的EMI。它们还支持双极性信号,使音频信号无失真地通过。 具有集成ESD保护的两线EMI抑制 极低的引线电感,可实现最佳滤波器和ESD性能 手机,笔记本电脑,上网本电脑,便携式导航设备...

  信息 CM1693是一系列带有ESD保护的pi型EMI滤波器阵列,它将四个,六个或八个滤波器(CLC)集成到一个小型的uDFN中0.40毫米间距封装。每个EMI滤波器通道均采用3极L-C滤波器,其元件值为10pF-26nH-12pF。 CM1693在-6 dB衰减时的滚降频率为300 MHz,可用于数据速率高达140 Mbps的应用。 CM1693还可在800 MHz至6 GHz频率范围内提供大于-30 dB的衰减。该器件在每个引脚上都包含ESD二极管,可为敏感电子元件提供非常高水平的保护,防止可能的静电放电(ESD)。连接到滤波器端口的ESD保护二极管经过设计和表征,可安全消除±18kV的ESD冲击,超出IEC61000-4-2国际标准的最高要求。 700 MHz衰减,对于LTE部署 每个通道的±18kV ESD保护(IEC 61000-4-2 4级,接触放电)...

  信息 CM1457是一款基于电感的(LC)EMI滤波器阵列,具有ESD保护功能,集成了四个,六个或八个滤波器,采用CSP封装,间距为0.40mm 。每个EMI滤波器通道CM1457的元件值为6pF-35nH-4.7pF-35nH-1.8pF。 -3dB衰减的截止频率为300MHz,可用于数据速率高达160Mbps的应用,同时在800MHz至2.7GHz频率范围内提供大于-35dB的衰减。这些器件在每个I / O引脚上都包含ESD二极管,并提供高水平的静电放电(ESD)保护。连接到外部滤波器端口的ESD保护二极管经过设计和表征,可安全消除±15kV的ESD冲击,超出IEC61000-4-2国际标准的最高要求。 700 MHz衰减,关键用于LTE部署 芯片级封装(CSP)具有极低的引线电感,可实现最佳滤波器和ESD性能 每通道15kV ESD保护(IEC 61000-4-2 Level 4,接触放电)...

  信息 CM1451包括一系列基于电感电容(L-C)的EMI滤波器阵列,集成了CSP封装的ESD保护。 CM1451-06和CM1451-08分别配置为6和8通道格式。 CM1451的每个EMI滤波器通道均采用5极L-C滤波器,其元件值为9.5pF-17nH-9.5pF-17nF-9.5pF。 CM1451在-10dB衰减时的滚降频率为400MHz,可用于数据速率高达160Mbps的应用,同时在800MHz至2.7GHz频率范围内提供超过35dB的频率。这些器件在每个引脚上集成了ESD保护二极管,可为可能遭受静电放电(ESD)的敏感电子元件提供高水平的保护。连接到滤波器端口的ESD保护二极管可安全地消除±15kV的ESD冲击,超过IEC61000-4-2国际标准的4级要求。使用MIL-STD-883(方法3015)人体模型(HBM)ESD规范,引脚受到保护,接触放电电压大于±30kV。 无线载波频段中噪声的优异衰减芯片级封装(CSP)具有极低的引线电感,可实现最佳滤波器和ESD性能 ±15kV每个通道上的ESD保护(IEC 61000-4-2 Level 4,接触放电)...

  信息 CM1624是EMI滤波器和线路终端设备的组合,带有集成的TVS二极管,可用于多媒体卡接口。这种先进的器件采用固态硅雪崩技术,具有出色的钳位性能和直流电气特性。 CM1624经过优化,可以保护手机和其他便携式电子产品中的T-Flash / MicroSD接口。 CM1624由六个电路组成,包括SD规范要求的串联阻抗匹配电阻和上拉电阻。每条线路都包含TVS二极管,用于ESD保护。附加的TVS二极管连接用于保护电压(Vcc)总线,CMD和CLK线欧姆的终端电阻值。 SDData0,SDData1,SDData2,SDData3和CMD线k欧姆的上拉电阻。这些可以配置为以SD或SPI模式运行的设备。根据IEC 61000-4-2第4级,TVS二极管可有效抑制超过15kV(接触放电)的ESD电压.CM1624采用16引脚,符合RoHS / WEEE标准的UDFN 16引脚封装。它的尺寸为3.30 x 1.35 x 0.50mm。引线mm,采用无铅NiPd制成。 特定应用 ±15kV ESD保护(IEC 61000-4-2,接触放电)700 MHz频段噪声的显着衰减,整个蜂窝频段的宽带衰减...

  信息 CM1442是一款六通道或八通道低通EMI滤波器阵列,具有ESD保护功能,可降低EMI / RFI辐射,同时提供强大的ESD冲击保护。每个EMI滤波器通道都集成了高质量的pi型滤波器(15pF-100 Ohm-15pF),在800MHz至2.7GHz频率范围内提供超过30dB的衰减。这些器件在每个引脚上都包含雪崩型ESD二极管,可为可能遭受静电放电(ESD)的敏感电子元件提供非常高水平的保护。连接到滤波器端口的ESD保护二极管可安全地消除±15kV的ESD冲击,超出IEC61000-4-2国际标准的最高要求。使用MIL-STD-883(方法3015)人体模型(HBM)ESD规范,引脚受到保护,接触放电电压高于±30kV。 每通道15kV ESD保护(IEC 61000- 4-2 4级,接触放电) 无线载波频段内噪声的优异衰减 支持最高24 MHz的时钟频率...

  信息 CM1420和CM1422是带有ESD保护的EMI滤波器阵列,集成了六个或八个Pi滤波器C-R-C)。 CM1420的元件值为15pF-100Ω-15pF。这些器件在每个引脚上都包含ESD保护二极管,可为可能遭受静电放电(ESD)的敏感电子元件提供高水平的保护。 每通道六个或八个EMI滤波通道,15kV ESD保护 (IEC 61000-4-2 Level 4,接触放电) 出色的宽带衰减来自所有无线载波频段的数据线的辐射噪声

  信息 NCP2820是一款经济高效的单声道D类音频功率放大器,能够从5V电源向4欧姆桥式负载提供2.65W的连续平均功率。在相同条件下,输出功率级可为8欧姆BTL负载提供1.4W,THD + N小于1%。对于蜂窝手机或PDA,它提供了成本和成本节省,因为使用电感式传感器时不需要输出滤波器。效率超过90%,关断电流非常低,可延长电池寿命,大幅降低结温。 NCP2820采用脉冲宽度调制技术处理模拟输入,与传统技术相比,可降低输出噪声和THD sigma-delta调制器。该器件允许独立增益,同时对来自各种音频源的信号求和。因此,在蜂窝手机中,耳机,扬声器甚至旋律振铃器可以用单个NCP2820驱动。由于其低42uV本底噪声,A加权,无论负载灵敏度如何,都能保证干净的监听。 优化的PWM输出级:无滤波器功能 效率高达90%和低2.5mA典型静态电流 大输出功率:1.4W,8Ω负载和THD + N 宽电源电压范围:2.5-5.5V工作电压 高性能,THD + N为0.03%@Vp = 5V,RL =8Ω,Pout = 100mW 出色的PSRR(-65dB):无需电压调节 表面安装封装9引脚倒装芯片CSP(SnPb和无铅) 全差分设计。消除两个输入耦合电容 采用先进的上升和下降增益技术实现极快的...

  信息 NCP2823A / B是专为便携式电子设备设计的高性价比单声道音频功率放大器。 NCP2823A针对8Ω工作进行了优化,NCP2823B可以在低至4.0Ω的扬声器阻抗下工作。对于实例,NCP2823B能够在桥接负载(BTL)中从5.0 V电源向4.0Ω提供3 W的连续平均功率组态。在相同条件下,NCP2823A可以为8.0ΩBTL负载提供1.5 W,THD + N小于10%。对于蜂窝手机或PDA,它可节省空间和成本,因为使用电感式传感器时无需输出滤波器。效率超过90%,关断电流非常低,可延长电池寿命,大幅降低结温。 优化PWM输出级 效率高达92% 高PSRR:-77dB 高CMRR:-80dB 可调增益 电路图、引脚图和封装图...

  信息 NCS2564是一款4通道高速视频驱动器,每个通道都有6阶巴特沃斯重建滤波器。第一组3个通道具有可选择的标准清晰度(SD)/高清(HD)滤波器,每个通道一个。第四通道提供额外的滤波器驱动器,用于驱动CVBS型视频信号。事实上,NCS2564是三重SD / HD视频驱动器和单个CVBS视频驱动器的组合。它旨在与大多数视频处理器中嵌入的数模转换器(DAC)兼容。为了进一步降低功耗,提供了两个使能引脚,一个用于三个驱动器,另一个用于单个驱动器。一个引脚允许选择三重驱动器的滤波器频率。所有通道都可以接受直流或交流耦合信号。在交流耦合输入的情况下,内部钳位被使能。输出可驱动交流和直流耦合150负载。 3个通道,每个通道具有可选择的6阶巴特沃斯8/32 MHz滤波器 一个CVBS驱动器,包括6阶Butterworth 8 MHz滤波器 透明钳位 内部固定增益:6 dB +/- 0.2 集成电平转换器 AC或DC -choupled输入和输出 低静态电流 关断电流典型值42μA(禁用) 每个通道能够驱动2乘150Ω负载 宽工作电源电压范围:+4.7 V至+5.3 V 8 kV ESD保护(兼容IEC61000-4-2) 每个JEDEC的ESD也符合4 kV HBM 电路图、引脚图和封装图...

  信息 NCS2563是一款3通道高速视频放大器,具有6阶巴特沃斯高清(HD)重建滤波器和6 dB增益。所有三个通道都可以容纳所有分量和RGB视频信号。所有通道都可以接受直流或交流耦合信号。如果是交流耦合,则使用内部钳位。输出可以驱动交流和直流耦合的150欧姆负载。它被设计为与大多数视频处理器中嵌入的大多数数模转换器(DAC)兼容。 三个6阶高清30 MHz滤波器 内部固定增益= 6 dB 每个通道上的透明输入钳位 直流或交流耦合输入/输出 集成电平转换器 工作电压+5 V ESD HBM保护8 kV 电路图、引脚图和封装图...

  信息 NCS2561是一款单高速视频驱动器,包括一个2极重建滤波器和SAG校正功能。 NCS2561采用节省空间的SC-88封装,专为低压便携式应用而优化。它旨在与大多数视频处理器中嵌入的数模(DAC)兼容。 NCS2561内部集成了一个8 MHz 2极视频DAC重建滤波器,固定增益为2.当交流耦合模式下的输出使用时,NCS2561还具有内置SAG校正电路。为了进一步降低功耗,提供了一个使能引脚。 内部8 MHz 2极重建滤波器 内部固定增益:6 dB 集成电平转换器 极低关断电流(能够驱动2个视频负​​载 ESD HBM保护>

  输出电压为4 kV 电源电压范围:2.7 V至3.3 V 凹陷校正电路 典型低静态电流6 mA 电路图、引脚图和封装图...

  信息 NCS2553是一款3通道高速视频放大器,带有6阶黄油色标准清晰度重建滤波器。所有三个通道都可以容纳所有分量和RGB视频信号或复合和S-Video信号。所有通道都可以接受直流或交流耦合信号。如果AC耦合,则使用内部钳位。输出可以驱动交流和直流耦合150欧姆负载。它被设计为与大多数视频处理器中嵌入的大多数数模转换器(DAC)兼容。 三个6阶标准清晰度8 MHz滤波器 内部固定增益= 6 dB 交流或直流耦合输入/输出 集成电平转换器 工作电压+5 V ESD HBM保护>

  8 kV...

  信息优势和特点 采用Σ-Δ调制的无滤波器立体声D类放大器 采用ADI公司的多个D类放大器时无需同步 采用5.0 V电源供电时,能够以2 × 2W功率驱动4 Ω负载,以2x1.4 W功率驱动8 Ω负载,总谐波失真加噪音(THD + N)低于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103 dB 单电源供电:2.5 V至5.5 V 关断电流:20 nA;左右声道控制 短路和热保护 16引脚1.66 mm × 1.66 mm WLCSP封装 “爆音与咔嚓声”抑制 内置电阻可减少电路板上的器件数量 用户可选的6 dB或18 dB增益设置 用户可选的超低EMI辐射模式 产品详情SSM2356是一款全集成式高效率D类立体声音频放大器,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元件,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 × 2W连续输出功率,驱动4 Ω负载,总谐波失真加噪音(THD + N)低于1%。SSM2356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,该调制方案仍然能提供高效率。采用5.0 V电源供电时,以1.4 W功率驱动8 Ω负载时的效率为92%,以2.0 W功率驱动4 Ω负载时的效率为85%,...

  信息优势和特点 FIR 数字滤波器/抽取器 串行或并行配置选择 输出字速率:250 SPS至16 kSPS 低功耗:6.2 mW(典型值) 待机模式:70 µW 提供参考设计和带软件的评估板产品详情AD1555是一款完整的Σ-Δ调制器,并集成有可编程增益放大器,主要用于低频、高动态范围的测量应用。该器件输出与模拟输入成比例的1密度位流。当配合数字滤波器/抽取器AD1556使用时,可实现带宽为1+ kHz的业界最高性能ADC。它采用连续时间模拟调制器输入架构,无需外部抗混叠滤波器。可编程增益前端可简化系统设计,扩展动态范围,并缩小系统板面积。低工作功率和待机模式使AD1555成为电池供电远程数据采集系统的理想之选。...

  信息此设备专为需要和的应用而设计。它适用于上游USB端口,蜂窝电话,无线设备和计算机应用。该器件采用小型封装(TSOP-6,外壳318G)提供集成解决方案,可减少PCB空间和成本。 提供USB线路端接,滤波和ESD保护 单IC提供成本通过更换3个电阻器,2个电容器和5个电视二极管实现节省 双向EMI滤波防止噪声进入/离开系统 IEC端口的IEC61000-4-2 ESD保护 灵活的下拉或上拉线低速和高速规范 ESD额定值:机型= C 人体型号= 3B TSOP-6封装最小化PCB空间 集成电路提高系统可靠性与离散组件实施 电视设备提供的ESD保护优于离散实现,因为小IC最小化寄生电感...

  信息 CM1402是一款带ESD保护的EMI滤波器阵列,集成了三个pi滤波器(C-R-C)和两个额外的ESD保护通道。 CM1402的元件值为20pF-47Ω-20pF,20pF-100Ω-20pF。这些器件在每个引脚上都包含雪崩型ESD二极管,可为可能遭受静电放电(ESD)的敏感电子元件提供非常高水平的保护。连接到滤波器端口的ESD二极管经过精心设计和表征,可安全消除±10 kV的ESD冲击,超出IEC 61000-4-2国际标准的最高要求。使用MIL-STD-883(方法3015)人体模型(HBM)ESD规范,引脚受到保护,接触放电电压高于±25 kV。 三个EMI滤波通道,每个通道都带有ESD保护 另外两个仅ESD保护通道 1 GHz时衰减大于30 dB 芯片级封装具有极低的引线电感,可实现最佳滤波器和/或性能 手机,笔记本电脑,PDA等的I / O端口保护...

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