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
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利用单片机具有的智能程序控制的特点，设计了基于STC89C52单片机的"二极管特性测试器"，可对二极管一般特性进行快速测试。通过稳定线性电流源给二极管加载恒定电流，然后由高精度模数转换器测试其压降，以此为基础可判断二极管好坏、检测二极管极性和测试二极管伏安特性等，避免了用万用表测试只能测得极性而不知其特性这一缺点。可用于电子设计制作过程中对二极管进行快速测试，以确定被测二极管是否满足电路的设计要求。 Abstract: By making good use of the intelligent control function of the Micro Controller Unit (MCU)， the diode trait tester was designed based on the STC89C52，which could be used to test the trait of a diode rapidly. By loading constant current to diode through the stable linear current source， and measuring the voltage drop of the diode by high-precision analogue-to-digital converter (ADC)， it can judge whether the diode is good or not， distinguish the polarity of the diode， and test the trait that the diode， which can avoid the fault of using a multimeter can only measure the polarity but not the trait. This device can be used to test the trait of a diode quickly，and to make sure that whether a diode can be used in the electronic design or not.
上传时间： 2013-11-13
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摘要:本文主要介绍了飞思卡尔HCS08系列8位单片机的低功耗特性。丈章对比HC08系列单片机，介绍了HCS08系列单片机在STOP模式方面的改进，并评细说明了3种STOP子模式。另外，文幸还介绍了不同时钟方案对系统功耗、时钟精度和成本的影响关键词:HCS08,低功耗，STOP模式.时钟方案
上传时间： 2014-07-31
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本论文介绍的数字式电子调速器,是用步进电机作为执行器,以AT89C51单片机为主控芯片,通过编制相应的控制程序,实现了汽油机的数字调速。通过减小瞬时调速率成为全面提高汽油机调速性能的关键。采用PID控制算法,按汽油机过渡过程各阶段转速变化的情况,确定PID各项的系数,调节节气门开度的变化量。实验结果表明,瞬时调速率达到5.6%,稳定时间1.64s,瞬时调速率和稳定时间都有很大的提高,该方法对改善电子调速器的动态特性有明显的效果。
上传时间： 2013-11-10
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PCA9519 是一个4 通道的I2C 总线/SMBus 中继器，可以实现将低电压两线串行总线接口的处理器与标准的I2C 总线或SMBus I/O 相连。该中继器在电平转换中保持I2C 总线系统所有的模式和特点的同时，允许通过给数据总线（SDA）和时钟总线（SCK）提供双向缓冲区来扩展I2C 总线，从而使I2C 总线或SMBus 在高电压下最大容限电容为400PF。SDA 和SCL 引脚具有耐压保护功能，当PCA9519 掉电时，均呈现出高阻抗特性。
上传时间： 2013-11-23
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频率特征测试仪是用来测量电路传输特性和阻抗特性的仪器，简称扫频仪。扫频信号源是扫频仪的主要功能部件，作用是产生测量用的正弦扫频信号，其 扫频范围可调，输出信号幅度等幅。本设计采用DDS（数字频率合成技术）产生扫频信号，以Xilinx FPGA为控制核心，通过A/D和D/A等接口电路，实现扫频信号频率的步进调整、幅度与相位的测量，创新的使用了计算机软件作为仪器面板来显示被测网络 幅频特性与相频特性，并且测试结果可保存到各种存储介质中。
上传时间： 2013-10-19
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本文是关于赛灵思Artix-7 FPGA 数据手册:直流及开关特性的详细介绍。 文章中也讨论了以下问题： 1.全新 Artix-7 FPGA 系列有哪些主要功能和特性? Artix-7 系列提供了业界最低功耗、最低成本的 FPGA，采用了小型封装，配合Virtex 架构增强技术，能满足小型化产品的批量市场需求，这也正是此前 Spartan 系列 FPGA 所针对的市场领域。与 Spartan-6 FPGA 相比，Artix-7 器件的逻辑密度从 20K 到 355K 不等，不但使速度提升 30%，功耗减半，尺寸减小 50%，而且价格也降了 35%。 2.Artix-7 FPGA 系列支持哪些类型的应用和终端市场? Artix-7 FPGA 系列面向各种低成本、小型化以及低功耗的应用，包括如便携式超声波医疗设备、军用通信系统、高端专业/消费类相机的 DSLR 镜头模块，以及航空视频分配系统等。
上传时间： 2013-10-11
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微分电路的频率特性和实验分析。
上传时间： 2014-01-13
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介绍了EMCCD 的结构原理, 详细分析了EMCCD 的噪声来源。利用在EMCCD 芯片内嵌入独特的全固态电子倍增结构, 实现放大信号, 抑制噪声的功能。通过对几种主要噪声的数学模型进行分析, 总结出EMCCD 噪声的3 点特性: EM 增益有效抑制了读出噪声; EM 增益过程产生的噪声因子对倍增结构之前的噪声有放大作用; 时钟感生电荷(CIC) 的影响在EMCCD 中变得重要。提高增益、深度制冷、时钟波形优化等方法可有效抑制噪声。
上传时间： 2013-11-03
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R2＝0时电动及回馈制动状态下的机械特性 1、改变他励直流电动机机械特性有哪些方法？ 2、他励直流电动机在什么情况下，从电动机运行状态进入回馈制动状态？他励直流电动机回馈制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性又是什么情况？ 重点 掌握直流电机的电动和回馈制动特性 难点 调节直流电动机M的额定值（三个条件互相制约，同时满足。） 1、额定电流IN 2、额定励磁电流IfN 3、额定转速nN 了解和测定他励直流电动机在R2＝0时电动及回馈制动状态下的机械特性 直流他励电动机机械特性测定的实验原理图
上传时间： 2013-10-12
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