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简单工业模拟滤波器的设计及国产型号推荐

xiyangw 2023-09-29 13:44 25 浏览 0 评论

滤波器分为模拟滤波器和数字滤波器,工业模拟滤波器一般速度不会太快,大概在DC~10M之间,这跟工业信号的带宽有关,常见的有2种实现方式:

一种是简单的RC无源滤波,一阶滤波是最常见的,这种滤波器就是简单,成本便宜,面积最小,但是性能一般,出来的时域信号滤波的坡度很长,不会特别陡,就会造成带内的噪音还是比较大。

滤波设计思路是根据信号,先设计-3db的截止频率,因为带宽是-3db, 增益已经变小,所以一般这个-3db的带宽得是信号带宽的2~3倍以上,这样才不会损耗有用的信号,有了-3db频率,我们建议一般先设计C,因为相比C,R的阻值选择性更大,而且C一般在ADC前面都要做匹配,一般都有推荐值,所以先选择C,再选择R,因为板卡有寄生的阻容值,一般在我们实际的测试中是需要调整R/C的,这就是靠经验一点一点来调试的;

第二种是用放大器搭的滤波器,一般2阶的巴特沃斯是最常用的,这种方案应该是用的比较多的,性能相对好,时域信号的沿也相对陡,当然阶数越多就越好,但是越多就越复杂,而且由于寄生参数的影响,容易收到的干扰就越大,一般高阶的滤波器在ADC内部集成或者专门的滤波器芯片来实现;

滤波器显然是用来滤除噪音的,一般这个时候有用的信号也比较大,所以他对放大器的失调要求不是很大,对于噪音的要求是比较高的,因为噪音会经过放大器传导到后面,影响整个电路的SNR;

国产芯片SC751/SC2751/SC4751是一款超级低噪音的放大器,电压是7nv/√hz, 电流到了5nv/√hz,带宽到了38M,谐波失真 (THD) + 噪声0.0006%,支持常见封装,非常适用于滤波器的设计;

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