MAX29X是美国MAXIM公司生瓣的8阶开关电容低通滤波器,由于价格便宜、使用方便、设计简单，在通讯、信号自理等领域得到了广泛的应用。本文就其工作原理、电气参数、设计注意事项等问题作了讨论，具有一定的实用参考价值。关键词：开关电容、滤波器、设计 1 引言 开关电容滤波器在近些年得到了迅速的发展，世界上一些知名的半导体厂家相继推出了自己的开头电容滤波器集成电路，使形状电容滤波器的发展上了一个新台阶。 MAXIM公司在模拟器件生产领域颇具影响，它生产MAX291/292/293/294/295/296/297系列8阶低通开关电容滤波器由于使用方便（基本上不需外接元件）、设计简单（频率响应函数是固定的，只需确定其拐角频率即截止频率)、尺寸小（有8-pin DIP封装）等优点，在ADC的反混叠滤波、噪声分析、电源噪声抑制等领域得到了广泛的应用。 MAX219/295为巴特活思（型滤波器，在通频带内，它的增益最稳定，波动小，主要用于仪表测量等要求整个通频带内增益恒定的场合。MAX292/296为贝塞尔（Bessel）滤波器，在通频带内它的群时延时恒定的，相位对频率呈线性关系，因此脉冲信号通过MAX292/296之后尖峰幅度小，稳定速度快。由于脉冲信号通过贝塞尔滤波器之后所有频率分量的延迟时间是相同的，故可保证波形基本不变。关于巴特活和贝塞尔滤波器的特性可能图1来说明。图1的踪迹A为加到滤波器输入端的3kHz的脉冲，这里我们把滤波器的截止频率设为10kHZ。踪迹B通过MAX292/296后的波形。从图中可以看出，由于MAX292/296在通带内具有线性相位特性，输出波形基本上保持了方波形状，只是边沿处变圆了一些。方波通过MAX291/295之后，由于不同频率的信号产生的时延不同，输出波形中就出现了尖峰(overshoot)和铃流(ringing)。 MAX293/294/297为8阶圆型（Elliptic）滤波器，它的滚降速度快，从通频带到阻带的过渡带可以作得很窄。在椭圆型滤波器中，第一个传输零点后输出将随频率的变高而增大，直到第二个零点处。这样几番重复就使阻事宾频响呈现波浪形，如图2所示。阻带从fS起算起，高于频率fS处的增益不会超过fS处的增益。在椭圆型滤波中，通频带内的增益存在一定范围的波动。椭圆型滤波器的一个重要参数就是过渡比。过渡比定义为阻带频率fS与拐角频率（有时也等同为截止频率）由时钟频率确定。时钟既可以是外接的时钟，也可以是自己的内部时钟。使用内部时钟时只需外接一个定时用的电容既可。 在MAX29X系列滤波器集成电路中，除了滤波器电路外还有一个独立的运算放大器（其反相输入端已在内部接地）。用这个运算放大器可以组成配合MAX29X系列滤波器使用后的滤波、反混滤波等连续时间低通滤波器。 下面归纳一下它们的特点： ●全部为8阶低通滤波器。MAX291/MAX295为巴特沃思滤波器；MAX292/296为贝塞尔滤波器；MAX293/294/297为椭圆滤波器。 ●通过调整时钟，截止频率的调整范围为：0.1Hz～25kHz（MAX291/292/293*294）；0.1Hz～kHz（MAX295/296/297）。 ●既可用外部时钟也可用内部时钟作为截止频率的控制时钟。 ●时钟频率和截止频率的比率：10∶1(MAX291/292/293/294);50∶1(MAX295/296/297)。 ●既可用单+5V电源供电也可用±5V双电源供电。 ●有一个独立的运算放大器可用于其它应用目的。 ●8-pin DIP、8-pin SO和宽SO-16多种封装。2 管脚排列和主要电气参数 MAX29X系列开头电容滤波器的管脚排列如图3所示。 管脚功能定义如下： CLK：时钟输入。 OP OUT：独立运放的输出端。 OP INT：独立运放的同相输入端。 OUT：滤波器输出。 IN：滤波器输入。 V-：负电源 。双电源供电时搛-2.375～-5.5V之间的电压，单电源供电时V--=-V。 V+：正电源。双电源供电时V+=+2.35～+5.5V,单电源供电时V+=+4.75～+11.0V。 GND：地线。单电源工作时GND端必须用电源电压的一半作偏置电压。 NC：空脚，无连线。 MAX29X的极限电气参数如下： 电源（V+～V-）：12V 输入电压（任意脚）：V--0.3V≤VIN≤V++0.3V 连续工作时的功耗：8脚塑封DIP：727mW；8脚SO：471mW；16脚宽SO：762mW；8脚瓷封DIP：640mW。 工作温度范围：MAX29-C-：0℃～+70℃；MAX29-E-：-40℃～+85℃；MAX29-MJA：-55℃～+125℃；保存温度范围：-65℃～+160℃；焊接温度（10秒）：+300℃； 大多数的形状电容滤波器都采用四节级连结构，每一节包含两个滤波器极点。这种方法的特点就是易于设计。但采用这种方法设计出来的滤波器的特性对所用元件的元件值偏差很敏感。基于以上考虑，MAX29X系列用带有相加和比例功能的开关电容持了梯形无源滤波器，这种方法保持了梯形无源滤波器的优点，在这种结构中每个元件的影响作用是对于整个频率响应曲线的，某元件值的误差将会分散到所有的极点，因此不值像四节级连结构那样对某一个极点特别明显的影响。3 MAX29X的频率特性 MAX29X的频率特性如图4所示。图中的fs都假定为1kHz。4 设计考虑 下面对MAX29X系列形状电容滤波器的使用做些讨论。4.1 时钟信号 MAX29X系列开头电容滤波器推荐使用的时钟信号最高频率为2.5MHz。根据对应的时钟频率和拐角频率的比值，MAX291/MAX292/MAX293/MAX294的拐角频率最高为25kHz.MAX295/MAX296/MAX297的拐角频率最高为50kHz 。 MAX29X系列开关电容滤波器的时钟信号既可幅外部时钟直接驱动也可由内部振荡器产生。使用外部时钟时，无论是采用单电源供电还是双电源供电，CLK可直接和采用+5V供电的CMOS时钟信号发生器的输出相连。通过调整外部时钟的频率，可完成滤波器拐角的实时调整。 当使用内部时钟时，振荡器的频率由接在CLK端上的电容VCOSC决定： fCOSC (kHz)=105/3COSC (pF) 4.2 供电 MAX29X系列开关电容滤波器既可用单电源工作也可用双电源工作。双电源供电时的电源电压范围为±2.375～±5.5V。在实际电路中一般要在正负电源和GND之间接一旁路电容。 当采用单电源供电时，V-端接地，而GND端要通过电阻分压获得一个电压参考，该电压参考的电压值为1/2的电源电压，参见图5。4.3 输入信号幅度范围限制 MAX29X允许的输入信号的最大范围为V--0.3V～V++0.3V。一般情况下在+5V单电源供电时输入信号范围取1V～4V,±5V双电源供电时，输入信号幅度范围取±4V。如果输入信号超过此范围，总谐波失真THD和噪声就大大增加；同样如果输入信号幅度过小（VP-P＜1V），也会造成THD和噪声的增加。4.4 独立运算放大器的用法 MAX29X中都设计有一个独立的运算放大器，这个放大器和滤波器的实现无直接关系，用这个放大器可组成一个一阶和二阶滤波器，用于实现MAX29X之前的反混叠滤波功能鄞MAX29X之后的时钟噪声抑制功能。这个运算放大器的反相端已在内部和GND相连。 图6是用该独立运放组成的2阶低通滤波器的电路，它的拐角频率为10kHz,输入阻抗为22Ω,可满足MAX29X形状电容滤波器的最小负载要求（MAX29X的输出负载要求不小于20kΩ）可以通过改变R1、R2、R3、C1、C2的元件值改变拐角频率。具体的元件值和拐角频率的对应关系参见表1。
上传时间： 2013-10-18
上传用户：macarco
包括了新型70MHz带通滤波器设计,40MHz带通滤波器设计实例 凡是有能力对信号频谱进行处理的装置都可以称为滤波器。在通信设备和各类系统中，滤波器应用极为广泛，滤波器的优劣直接决定产品的好坏，所以对滤波器的研究和生产一直备为关注。由于计算机技术、集成工艺和材料工业的发展，滤波器的发展也上了一个新台阶，并且朝高精度、低功耗、小体积方向发展。本文主要以中心频率为70MHz 带通滤波器为例，介绍如何采用Bessel函数[1]进行带通滤波器的设计，同时借助Pspice软件[2,3]强大的电路仿真功能对滤波器的波特图和群延迟进行仿真，以观测其效果。2 方案选择带通滤波器技术指标要求：带宽3dB 为4MHz，离中心频率± 4MHz 处最小衰减为14dB。在整个通带内时延不变。虽然目前最常用的滤波器设计方法是巴特沃斯、切比雪夫、椭圆函数等几种形式，但这些方法在设计70MHz 滤波器时，要通过变换以实现其带通，并且它们所设计的滤波器的群延迟特性在通带内呈现凹形波形，故在实际使用（如在广播，移动通信中的中频滤波，二次滤波）中要进行群延迟均衡，使设计步骤繁琐且使滤波电路复杂。采用Bessel 函数设计的带通滤设器具有最窄过渡带；在通带内时延均衡，电路所用的阶数最少；在实际的应用中电路容易调整；由于所有的节点谐振在相同的频率上，调谐比较简单；从经济性和制造容易程度来考虑，电容耦合电路最合适，而用Bessel 函数设计的滤波器正是电容耦合电路，故采用Bessel 函数进行滤波器的设计。
上传时间： 2013-10-27
上传用户：bakdesec
双线性变换法无限长单位脉冲响应滤波器的设计，用到的模拟原型是切比雪夫和巴特沃斯低通滤波器。能够显示滤波器的幅频特性和相频特性曲线
上传时间： 2015-04-20
上传用户：GavinNeko
关于带通带阻滤波器的设计，巴特沃思滤波器 压缩包里有： bendpass.m 为带通程序 bendblock.m 为带阻程序 SE144.wav 采用的声音文件，请放在 C:\下 bendpass.wav 通过带通滤波器之后的声音，保存在C:\ bendpass.wav bendblock.wav 通过带阻滤波器之后的声音，保存在C:\ bendblock.wav
上传时间： 2015-05-03
上传用户：dsgkjgkjg
程序代码说明 P0301：数字图像矩阵数据的显示及其傅立叶变换 P0302：二维离散余弦变换的图像压缩 P0303：采用灰度变换的方法增强图像的对比度 P0304：直方图均匀化 P0305：模拟图像受高斯白噪声和椒盐噪声的影响 P0306：采用二维中值滤波函数medfilt2对受椒盐噪声干扰的图像滤波 P0307：采用MATLAB中的函数filter2对受噪声干扰的图像进行均值滤波 P0308：图像的自适应魏纳滤波 P0309：运用5种不同的梯度增强法进行图像锐化 P0310：图像的高通滤波和掩模处理 P0311：利用巴特沃斯（Butterworth）低通滤波器对受噪声干扰的图像进行平滑处理 P0312：利用巴特沃斯（Butterworth）高通滤波器对图像进行锐化处理
上传时间： 2015-06-16
上传用户：yyyyyyyyyy
数字图像矩阵数据的显示及其傅立叶变换 二维离散余弦变换的图像压缩 采用灰度变换的方法增强图像的对比度 直方图均匀化 模拟图像受高斯白噪声和椒盐噪声的影响 采用二维中值滤波函数medfilt2对受椒盐噪声干扰的图像滤波 用MATLAB中的函数filter2对受噪声干扰的图像进行均值滤波 图像的自适应魏纳滤波 运用5种不同的梯度增强法进行图像锐化 图像的高通滤波和掩模处理 用巴特沃斯（Butterworth）低通滤波器对受噪声干扰的图像进行平滑处理 利用巴特沃斯（Butterworth）高通滤波器对图像进行锐化处理
上传时间： 2015-07-01
上传用户：xieguodong1234
P0301：数字图像矩阵数据的显示及其傅立叶变换 P0302：二维离散余弦变换的图像压缩 P0303：采用灰度变换的方法增强图像的对比度 P0304：直方图均匀化 P0305：模拟图像受高斯白噪声和椒盐噪声的影响 P0306：采用二维中值滤波函数medfilt2对受椒盐噪声干扰的图像滤波 P0307：采用MATLAB中的函数filter2对受噪声干扰的图像进行均值滤波 P0308：图像的自适应魏纳滤波 P0309：运用5种不同的梯度增强法进行图像锐化 P0310：图像的高通滤波和掩模处理 P0311：利用巴特沃斯（Butterworth）低通滤波器对受噪声干扰的图像进行平滑处理 P0312：利用巴特沃斯（Butterworth）高通滤波器对图像进行锐化处理
上传时间： 2013-11-29
上传用户：lanwei
这片是写的数据信号处理可查那个设计的报告，报告包括卷积演示程序、演示采样定理、模拟滤波器设计演示—从模拟低通滤波器到模拟高通、带通、带阻的幅度 特性对比演示、切比雪夫I型低通滤波器、利用凯塞窗设计高通滤波器、使用双线性变换法设计巴特沃斯低通数字滤波器 这几个部分..........用matlab实现
上传时间： 2015-11-12
上传用户：1583060504
matlb编写的IIR滤波器程序，按照给定指标采用模拟低通滤波器（巴特沃思低通或者切比雪夫低通）去逼近理想模拟低通滤波器 ，然后通过双线性变换法对模拟滤波器进行数字化，得到数字滤波器 。
上传时间： 2016-03-29
上传用户：himbly
这个是我数字信号处理这门课的课程设计,文件包括用matlab编写的代码和设计报告.这个设计包括卷积演示程序、采样定理演示程序、模拟滤波器设计演示程序、设计切比雪夫I型低通滤波器、切比雪夫I型低通滤波器、双线性变换法设计巴特沃斯低通数字滤波器、用凯塞窗设计高通滤波器.
上传时间： 2014-01-18
上传用户：cccole0605
