8. Просто частота / преобразователь напряжения с одного выстрела
9. Создание контроля токов для Otas
10. Простая логика дискретного преобразователя уровня
11. Частота отношения системы
12. Баланс требования
13. Технические данные
1. Введение
Для тех, кто работает в инженером электроники развития, часто бывает полезно знать, проверенный на практике схем. Иногда эти схемы непосредственно или адаптировать их собственных целей используются в проекте. По крайней мере, стимулировать воображение таких приложений для новых и более совершенных решений. Этот электронный мини-курсов, предназначенных для этой цели. Даже если это делает один или другим читателям немного впечатление, что набор даже не это электронный мини-курс! Это именно то, что мой электроники мини-курсы не быть любой. Они используются в основном для стимулирования дальнейшего мысли.
После первых двух мини-курсы по электронике SC-фильтр ( 1 ) и ( 2 ) еще на один опыта здесь, на SC фильтр нижних частот. Он был здесь, но и содержание, которое считается для себя, ничего общего с SC фильтры, однако, в сочетании с SC фильтры обеспечивают хорошее обслуживание. Мы читаем, как аналоговый с непрерывным временем Баттерворта нижних фильтр второго порядка, можно управлять с крутизны (оперативная крутизны усилитель OTA =), более чем трех десятилетий, частоты среза. Другие темы включают в себя реализацию очень просто частота / преобразователь напряжения (F / V конвертер) с одного выстрела и пассивного RC фильтра нижних частот, столь же простое напряжение-ток преобразователя с операционного усилителя (Opamp) и транзисторов и простых, дискретные построены с транзисторами, конвертер логики уровня. Каждое устройство может также служить очень разные цели и должны быть сконструированы с другими значениями компонентов.
Вы даже вычислить отдельные схемы, или umdimensionieren, ни необходимого опыта, чтобы привести его или вы получили необходимое условие в электронный сборник и в литературе. Как увидеть в главе LM13700 OTA аналогового фильтра нижних частот с рекомендацией OTA в отношении обучения и применению. Этот мини-курс следовать электронный заказ, нужно быть в Основы фильтры SC, а также знаю, что это рекомендовано исследование двух SC-фильтр-курсы ( 1 ) и ( 2 ).
Производство чистого аналогового фильтра нижних частот с управляемой частотой среза в течение многих десятилетий частота, с большим наклоном в частоту среза и низкой пульсации в полосе пропускания является экстремально дорогого оборудования. Однако, так как тактовая частота управляема фильтрующих модулей, которые работают на принципе включения конденсаторов (переключаемых конденсаторах фильтра = SC = фильтры ССП), производства схем с активными фильтров нижних частот с управляемой частотой среза была привлекательной. Почему такой фильтр может быть полезным и, что важно в разработке, говорит, что это электронный мини-курсы.
Цифровая обработка сигнала с DSP уже давно само собой разумеющимся. Если желательно, однако, с точки зрения отбора проб и фильтр преобразователя частоты среза универсальной системы, сокращения предложения коммерчески доступных аппаратных средств. Конечно, это заявление подлежит изменению раз. Universal здесь означает, что частота дискретизации или частота среза фильтра (цифровой) в большой площади с высоким разрешением должен быть программируемыми. Такие универсальные системы часто спрашивают, в лаборатории электроники в экспериментальных целях и для научных исследований, но достаточно редкой в коммерческих и промышленных приложений. Если один продукт, или очень мало продуктов должны быть сделаны, по-прежнему часто SC-фильтров, такие, как это показано здесь. Они просты в реализации, функционально прозрачными и не должны быть запрограммированы. Использование ЦСП требуют фундаментальных знаний программирования, без DSP не может быть сделано для нормальной работы.
2. Отбор проб, частота среза и объем памяти
Если частота дискретизации АЦП в широком диапазоне переменных, она должна быть частота сглаживания фильтра низких частот. Только таким образом, отношение частоты среза фильтра половине A / D конвертер частоты дискретизации (предел Найквиста) и, следовательно, ослабление сигнала на половине частоты дискретизации из них остаются постоянными. Что касается схема фильтра, один испорчена по выбору. Лицом друг к сложности схем, наклон в ответ предел частоты и линейности групповой задержки. Звонки на последнем, в сочетании с высокой крутизны, аппаратную сложность значительно возрастает как более Бесселя характеристика фильтра необходимо с чрезвычайно высоким атомным номером. Если кто-то готовы предпринять в отношении линейности групповой задержки примерно в таком же высоком склоне компромиссы, сдвиги характеристика фильтра в направлении Баттерворта или Чебышева, это уменьшает затраты на оборудование, так как можно обойтись менее порядок фильтра.
Слишком большой компромисс с ослаблением склона в пределе частоты F G не может быть чаще. Игнорирование этого параметра, оно должно обеспечить необходимое затухание на половине A / D конвертер частоты дискретизации F S / 2, чтобы не опускаться ниже отношение половины частоты дискретизации, чтобы частота среза фильтра размера, чтобы быть достаточно большим. В результате, отбираются по отношению к частоте АЦП с высокой частотой должно быть, как показано на рисунке 1:
Отбор проб на более высокой частоте за счет доступной памяти компьютера (жесткий диск), потому что каждый образец должен быть прочитан. 1991 года, когда данный электронный мини-курсы в виде статей в журнале швейцарских специалистов электроника электроника - сегодня MegaLink - оказалось, было пространство на жестком диске для долгосрочных измерений по-прежнему большой проблемой. При современных жестких дисков с памятью размером в 100-гигабайт диапазоне, эта проблема в значительной степени разрядить. Требуется ослабление на половине частоты дискретизации определяется разрешение (количество бит) АЦП.
Как уже указывалось, частота фильтра нижних частот G F на частоте дискретизации F х / D и D / A конвертер системы синхронизации и в большой области являются переменными. Это, конечно, особенно фильтрующих модулей, которые работают на принципе включен конденсатор (SCF), а частоту среза можно легко регулировать с тактовой частотой. Один недостаток, однако, эти фильтры: они такие же, как A / D или D / A конвертеров, импульсных систем и с учетом того же принципа, что любой компонент сигнала выше половины SCF выборки входных достичь SC фильтр нижних частот . Только отношение половины частоты дискретизации СКФ-частотный предел SC фильтр нижних частот настолько велико, что управляемый аналоговый фильтр предварительной очистки - также сглаживания фильтра низких частот - может быть реализован относительно легко.
3. Отношение сигнал / шум
Другой недостаток фильтров SC это их не очень большой сигнал / шум. На протяжении многих лет эта величина была в очень многих марок 70-75 дБ, за исключением LMF10 и LMF100 от National Semiconductor , это до 83 дБ. LMF100, преемник LMF10 это хорошо создана универсальная SC фильтра. По LMF100 может реализовать каждый тип фильтра (нижних частот, верхних частот, полосовой, вырезка), и любые характеристики фильтра. Это имеет тот недостаток, что обращение с SC-модуль фильтра несколько сложным и относительно дорогой, но это, однако, также легко доступны. Кроме того, вы должны переключиться схема фильтра порядок выше, чем четыре, два или более микросхем в серию и размеры соответственно.
В начале 1990-х, компания в конечном итоге использовала SC-Томсона фильтр нижних частот TSG-8512, с отношением сигнал / шум в 85 дБ и наклоном, близким к частотой среза 100 дБ / октаву переворота. Томсон, однако, всегда были больше заинтересованы в автомобильной электронике и т. производства всей своей SC фильтр паллет множество несколько лет спустя, к сожалению. В дополнение к Максиму и National Semiconductor также Linear Technology является интересным поставщик интегрированных SC фильтра ИС. Стоит оценить то, что производится и который в настоящее время, в котором дистрибьюторы могут продать свою ИС. Farnell и Distrelec лишь очень небольшой выбор SC-фильтров на рынке сегодня нет. Есть много других продуктов. Поэтому, нужно стремиться, даже если вы можете купить, например, некоторые продукты Максим. Есть также MAXIM-представления.
Теперь вы просто должны знать, что использование SC-фильтры с отношением сигнал / шум составляет 70-75 дБ, только если разрешение / D или D / A конвертер 12 бит вполне достаточно. Существуют приложения, где импульс достаточно для более сложных (аудио) приложений, однако, конечно, нет! С сигнал / шум 85 дБ один 14-битный. Поэтому следующей формуле с примером:
N-число битов для D или D / A конвертер, динамика D, которая совпадает с отношением сигнал / шум из сигнала, в результате. В данном случае это сигнал на выходе SC фильтр нижних частот. Отношение сигнал / шум является производным от отношения максимального напряжения сигнала к шуму напряжения. Спецификация D в дБ. Следует подчеркнуть еще раз, что шум выхода SC фильтр не то же самое о том, как шум напряжения в результате так называемого часы проходной ясно, что первый электроники мини-курсы по SC фильтры широко читать, и это ниже будет вновь обсуждаться более подробно на нем.
4. Аналогово / цифровому интерфейсу
Этот блок-схема показывает, как thematized, частота среза с частотой дискретизации синхронизированы SC фильтр нижних частот используется в. в этих двух блоков с непрерывным временем также включает в себя аналоговый фильтр нижних частот до и после SC фильтра низких частот (см. диаграммы 3 и 5). Весь блок-схема управляемого универсальной / D / D / преобразователя с диапазоном частот среза от 3,2 Гц до 25 кГц.
2 показана блок-схема, как частота дискретизации F х / D и D / A конвертер синхронизированы SC фильтров нижних частот. Для генерации тактовой частотой SC низкочастотные фильтры используются, синтезатор частоты и десятилетних делителя частоты. Оба с компьютера через данные запрограммирован. Это разделение в делителя синтезатора и частоты, больших управляемой диапазоне частот возможно в течение нескольких десятилетий с высокой точностью. Это имеет то преимущество, что чувствительность VCO в синтезатор можно поддерживать на низком уровне, что способствует низкое дрожание края на выходе VCO или синтезатор частот.
Это показано на рисунке 2 выше фильтра низких частот, как уже говорилось, использовать в качестве так называемых сглаживания фильтра низких частот до A / D конвертер и нижней как сглаживающий фильтр (сглаживание) на выходе цифро-аналоговый преобразователь. Оба имеют одинаковые параметры фильтра. Для управления и получать те же SCF тактовой частотой F SC, то же напряжение управления F / V конвертер Uc, и четыре линии данных ответственности по декодировать десятилетия значение декабря делителя частоты, что ССП тактовой частотой F, SC на 32 акций, порожденных частотой дискретизации F S для A / D и D / A конвертер. Это 1/32-Frequenzteiler определяет постоянным и зависит от частоты отношения между половине частоты дискретизации / D и D / A конвертер для SCF-офф частоты, которая в свою очередь, имеет постоянную связь с тактовой частотой ССП.
Схемы синтезатора частоты десятилетия делителя и передачи данных на компьютер не являются предметом данного электронного мини-курс и, следовательно, не далее комментирует. Это выходит за рамки выходит за рамки электронной мини-курс на сегодняшний день. Первоначально она была задумана в 1990 году в качестве системы Год Рисунке 2. Цифровой части, но теперь вы поняли бы более современным. Таким образом, вряд ли имеет смысл некоторых устаревших довольствоваться малым или не доступны ИС играть здесь. Она остается, следовательно, заинтересованный читатель в полной мере развивать эту часть в соответствии с их собственными идеями. Такие усилия поддерживаются электронные мини-курс PLL синтезатор частоты с цифровой потенциометр как Ideenliferant.
5. Блок-схема всей фильтра
Мы продолжаем наше путешествие и погрузиться в нечто более глубокое, на рисунке 2 представлена блок-схема одного из двух одинаковых фильтра низких частот системы и прибыть 3 до изображения:
Этот фильтр нижних частот системы, четыре функциональных блоков одного из видимого: напряжение-ток преобразователя (V / I) и SC фильтр нижних частот, интегрированных между двух одинаковых активных аналоговых фильтров низких (сглаживание) и В (сглаживание).
Напряжение-ток преобразователя V / ли создать две одинаковые контроля токов Ic (C = управления). Эти контроля до и после SC фильтр нижних частот, частота среза два аналоговых фильтра нижних частот в частотном десятилетия. Между этими двумя аналоговыми-фильтры низких доминируют главный, высокий наклон в критической частоты тактовой частотой F SC SC-контролируемых фильтр нижних частот. Из этого важнейшего элемента этой схемы в следующей главе, является вопрос.
MAX293, данные должны быть озабочены, является SC фильтр нижних частот в контактный DIL пакет-8. MAX293 также в пакеты SMD.
Техническая среда MAX293 схема, построенная с КА фильтр нижних частот. С R1 и R2, сигнал должен быть ослаблены, поскольку устройство CMOS меньше высота, как и остальная часть схемы, если использовать различные рабочие напряжения.
В диапазоне передачи пульсация имеет типичное значение 0,15 дБ, диапазон предельная частота, наклон более 100 дБ / октаву и ослабления стоп-зоны является не менее 80 дБ. Отношение сигнал / шум составляет всего около 70 дБ в соответствии с данные о MAX293, THD (Коэффициент нелинейных искажений) и сигнал / шум суммируется. Это резюме реалистичным.
Отношение SCF тактовой частотой F SC к пределу частоты SCF F G на 100 Это тактовая частота является получение частоты дискретизации ССП, IC внутренне разделить на 2. Этот делитель частоты имеет преимущество для пользователя, что он не должен беспокоиться о рабочем цикле частоты дискретизации ССП. Потому что это, возможно, не отличаются от известных в 0,5, так что CMOS переключатель SC фильтр для правильной работы. Отношение частоты дискретизации СКФ-SCF-частотный предел Поэтому пятидесятой Найквиста и Шеннона бы сказал, "Это может свидетельствовать компоненты не достигают фильтра, частоты в 25 раз больше, чем-предельная частота ССП F G."
В предыдущем проекте, в котором SC фильтр нижних частот TSG-8512 был использован Томсона, было тривиальным его постоянного напряжения смещения на IC, чтобы компенсировать себе. В принципе, это может быть для всех SC фильтр нижних частот схемы, связанные в связи GND (опорный сигнал) вместо GND с напряжением постоянного тока Перестраиваемые которая компенсирует постоянного напряжения смещения. Тем не менее, это часто недостаток, что симметрия корректировки выходной стороне уровне будет страдать. Это снижает отношение сигнал / шум, потому что они должны довольствоваться меньшей амплитудой Максимальный выходной. Эта проблема может быть преодолена, в которых DC Коррекция смещения сделан с дополнительной цепи. Электронный мини-курс операционный усилитель II показывает, как это реализовано и многие другие. DC напряжение смещения на выходе MAX293 является менее ± 150 мВ и не более ± 400 мВ. Лист данных еще не была документирована является тот факт, что напряжение смещения на несколько тактовая частота ССП зависит - в основном в верхнем диапазоне от тактовой частоты максимальной ССП. Это относится ко всем SCF-ICS.
6,2 вопросы о власти
Обратите внимание при чтении этого раздела, на рисунке 4 Линейный КМОП ИС witstand не столь большой мощности как их биполярного братьев. Она должна также быть выдан MAX293, которые должны быть выполнены с типичными ± 5 В постоянного тока. Если он используется в аналоговой системе с рабочим напряжением ± 12 или ± 15 В постоянного тока, она должна адаптироваться как одиночка. Для перехода к плате не должны излишне большое количество фидерных линий, целесообразно предусмотреть возможность проведения двух небольшое напряжение низкого регулятор мощности на "месте преступления". Они идеально подходят для 78L05 79L05 для положительного и отрицательного рабочее напряжение SC фильтра низких частот ± 5 В постоянного тока. Рабочее напряжение +5 В требуется также к власти F / V конвертер (рис. 6) и преобразователь логического уровня (рис. 8).
Если аналоговый фильтр нижних частот и В, ± 12 В постоянного тока (± 15 В постоянного тока) работает, он должен избегать сети R1, D1 и D2, MAX293 может быть уничтожена чрезмерного напряжения. При высоких напряжениях может произойти, особенно при включении и выключении рабочего напряжения. R3 дополнительно ограничены в этом случае входной ток, создавая опасные последствия Latchup это предотвратить. быть отношение R1-R2 должны быть такого размера, чтобы максимально колебаний (А) амплитуда аналогового предварительной очистки и SC фильтр нижних частот соответствуют друг другу. Аналоговый фильтр нижних частот B, которое следует SC фильтр нижних частот аналогично, усиливая R1/R2-Dämpfung снова. Таким образом, максимум отношения сигнал / шум достигает всего система фильтров и усиление всей системы имеет значение 1 или 0 дБ.
7. Аналоговый фильтр низких частот с OTA
Как уже указывалось, частота среза из двух одинаковых аналоговых фильтра нижних частот и B синхронизированы с частотой SC фильтр нижних частот. Схема на рисунке 5 основан на LM13700 от National Semiconductor , IC с двумя встроенными в ОТА. Каждый из двух Otas связано, что он работает как управляемый током низкочастотный фильтр второго порядка. Для получения более подробной информации о LM13700 целесообразно изучить данные листа. В дополнение к функциональным описание и характеристики IC, есть поддержка 28 различных информацию приложения. Настоящий цепи расширение любой такой ссылки. Это "управляемый напряжением переменного государства Фильтр по применению Рисунок 14
Аналоговый фильтр нижних частот, в соответствии с СК низкочастотный фильтр необходимо, а главное, был реализован с крутизна LM13700. Ue происходит от SC фильтр нижних частот (рис. 4) и Ua является аналоговым выходом, или Vin является аналоговый вход и выход небуферизованных SC-ФНЧ достигает вход схемы SC фильтр нижних частот (рис. 4).
Блок-схема на рисунке 2 показано, как поколение SCF часов разделен на синтезатор частоты и десятилетних делителя частоты. По программирования синтезатора частоты и десятилетних делителя частоты, тактовая частота для SC фильтр нижних частот для SC создан и это десятилетие значение, F SY делится на хранение и декодировать. Это десятилетие декодировать значения (логика малоактивных) преобразуется в уровень напряжения (логический уровень преобразователь) и четырех линий (декабрь) аналоговых фильтров нижних (рис. 5) подается. Речь идет о восьми JFET транзисторов Т1-Т8 мощностью C9 в С16, и области частота среза фильтра, перешли в десятилетия. Можно было бы использовать вместо дискретного и интегрированного JFETs аналоговых АТС. Но это более дорогой, потому что вы должны были выбрать тех, с относительно низким сопротивлением. Обратите внимание на цену JFET BF245A сильно зависит от поставщика электроники.
Между делителя десятилетия и JFET ворота входа, четыре контрольные сигналы TTL или (H) CMOS уровней в особый уровень +5 В постоянного тока или -12 В постоянного тока, чтобы быть реализованы. Рисунок 8 показывает, как легко она может быть такой схемы. Назад, на рисунке 5 N-канальный JFET BF245A (T1. .. T8) блоки для отрицательного напряжения затвор-исток. Если это напряжение 0 В (затвор-исток имеет потенциал), сток-исток путь ведет к значение сопротивления в 200 Ом. BF245A сам проводящий. Оставляя в стороне, однако, поток в низкий ток в ворота, здесь 0,3 мА, то сток-исток сопротивление уменьшается до 30 Ом, что составляет около значение встроенный коммутатор аналог более дорогих ценовых категориях. Простой трюк, но очень эффективно! Подробнее на эту тему, и это очень подробно, мы читаем в электронной мини-курс , аналоговый ключ I (JFET) .
Аналоговый фильтр нижних частот и B (рис. 3) практически идентичны. R7 фильтр 47 K-ом, R7 фильтра B имеет 22 К-ом. R8 Фильтр имеет фиксированное значение 1k Ом, R8 фильтра B регулируется с резистором и Trimmpotmeter. Таким образом, усиление всей системы фильтров к 1 (0 дБ) будут поставлены на голосование. Еще одно отличие можно увидеть на выходе. Выход фильтра (SC-TPF), подключение 8 из LM13700, непосредственно приводит к напряжению R1/R2 делителя 4 место в изображение В том числе выход фильтра B в дополнение к Opamp IC: буферный Е4. В следующей главе (рис. 7) показывает, что для Vierfachopamp только один остается.
Вход Ic (исходное изображение 7) аналогового фильтра нижних частот, ток входного контроля. Области за последнее десятилетие, частота среза контролируется постоянно. С ограничением на только десятилетия, стабильность частоты среза особенно хороша. DC напряжение смещения остается в течение десяти лет для многих приложений достаточно стабильным.
8. Просто частота / преобразователь напряжения с одного выстрела
Просто частота / преобразователь напряжения, осуществляется с половиной двойного моностабильный IC мультивибратора в технологии HCMOS и простой пассивный фильтр низких частот второго порядка.
Почему-то власть для контроля частоты среза аналогового фильтра нижних частот от изменения частоты синтезатора частоты могут быть получены. Так он сначала должен F / U преобразования. На рисунке 6 показан простой и по назначению, не достаточно конкретны линейных IC цепи. Из-за частоты синтезатора частот часов до 3,2 МГц (рис. 9), созданным, реализуется в HCMOS технологии F / V выходе преобразователя использованы в первом десятилетии делителя (рис. 2). Через эти десять разделены по частоте F SY / 10 склона падает пропорционально длительности импульса на выходе из ждущего менее важны, поэтому F / U-линейность лучше.
F / V конвертер состоит из ждущего флип-флоп, половина из 74HC4538. Эта схема преобразует сигнал синхронизации F SY / 10 (32 .. 320 кГц) в серии импульсов с постоянной ширины импульса. Следующие второго порядка пассивного фильтра низких частот средние часы частотно-зависимого рабочего цикла в тактовой частотой всего в зависимости постоянного напряжения. Этот контроль напряжения преобразователя тока (V / I преобразователем) 7 на рисунке В приведенной ниже таблице право на рисунке 6 показывает, как она работает. Временной лаг между изменением частоты F SY / 10 и изменения постоянного напряжения Uc на самом деле гораздо больше, чем показано здесь.
9. Создание контроля токов для Otas
Принципиальная схема напряжение / ток преобразователя, состоящий из управляющего напряжения Uc ж / преобразователь V (рис. 6) имеет два независимых токи управления ИС для двух аналоговых фильтра нижних частот (слева) и B (справа) порождается.
Схема на рисунке 7 порождает контроля напряжения (рис. 6) два независимых контроля потока, один аналогичный фильтр низких частот до и аналог для фильтра низких частот В к SC фильтр нижних частот. Opamp IC: E1 работает как регулируемый инвертирующего усилителя с высоким входным сопротивлением. R36 с критической частотный диапазон два аналоговых фильтра нижних частот регулируется в течение десятилетия. Следующие два Opamp IC: IC E2 и E3 для работы в качестве двух упомянутых U / I преобразователем. Opamp IC: E4 используется в качестве сопротивления преобразователя на выходе фильтра системы Ua (рис. 5).
10. Простая логика дискретного преобразователя уровня
С этой электронной мини-курс является очень обширной уже, мини-курс точное описание этой схемы в электронике от преобразователь уровня логики генератора импульсов . Вот, то, только краткое описание.
Кросс-частоты определения конденсатора (рис. 5: С9 ... С16) является активным, если соответствующие JFET (рис. 5: T1-T8) и на это случай, когда ворота, как было описано ранее, получает низкую мощность. Это случай, когда выход связан транзистор переключения этапе (рис. 8) 5 В постоянного тока. Это случай, когда вход, управляемый десятилетних делителя частоты (часть рис. 2) в низкий логический уровень (GND уровня) находится. Это вытекает базы и ток коллектора. Небольшое различие между этими двумя течениями причин эффект насыщения транзистора, который (медленно) переключения поведение правильно. Есть и другие транзисторы PNP (Elektor жаргон: TUP). См. схему на правой стороне Рисунок 8
11. Частота отношения системы
Это соотношение не зависит от часов или частоту дискретизации SC фильтр нижних частот. Она постоянна и имеет размеры текущей стоимости 1,5625. Отношение половины частоты дискретизации SC фильтра низких частот частота среза к одному из двух аналоговых фильтра нижних частот составляет 16:
Это значение 16 соответствует ровно четыре октавы. Аналоговых фильтров нижних имеют наклон частотой среза 12 дБ / октаву. В половине частоты дискретизации SC низкочастотный фильтр, таким образом, 48 дБ затухания. Это практический пример:
Он должен рассматриваться с частотой дискретизации 10 кГц речи через АЦП в компьютер. Оказывается, одна за программирования синтезатора частоты, фильтр на коммутируемых конденсаторах с тактовой частотой от 320 кГц или SC-среза фильтра частотой 3,2 кГц, а следовательно, на половину частоты дискретизации SC фильтра низких частот от 80 кГц. Какие подавляется с сглаживания фильтра низких частот внешних источников помех. Так, например, в районе сильного передатчики длинных волн, аналоговый фильтр нижних частот легко доказать свою силу. Частота среза два аналоговых фильтра нижних частот кГц в этом примере, каждый пятый Напряжение источника 150-кГц шума (например, "Немецкая волна") у входа в сглаживания фильтра низких частот будет ослабляться этот фильтр примерно на 60 дБ. Это 1 / 1000.
SC низкочастотный фильтр сам склон около 100 дБ / октаву в своем критическом диапазоне частот. Это присоединились два аналоговых фильтра нижних частот до и после SC фильтр нижних частот трассы, каждая с 12 дБ / октаву. В половине частоты дискретизации (Nyquistlimit) из-цифровой преобразователь (в данном примере, 5 кГц), SC фильтр нижних частот затухает примерно на 78 дБ. Частота среза аналоговых фильтров нижних частот и B являются размеры только что упомянул половине частоты дискретизации 5 кГц. Как результат, ослабить эти два аналоговых фильтра нижних частот на этой частоте вместе на 6 дБ. Таким образом, весь фильтр подушки системы на половине частоты дискретизации АЦП на 84 дБ. Это почти точно динамику 14-разрядный АЦП. Но что говорит соотношение сигнал / шум? Es gilt das was schon weiter oben zu lesen war: Der Signal/Rausch-Abstand beträgt jedoch nur etwa 70 dB gemäss Datenblatt des MAX293, wobei THD (Total Harmonic Distortion) und der Signal/Rausch-Abstand zusammengefasst ist.
Der Wert des Signal/Rausch-Abstandes kann allerdings auch besser sein, weil das Smooting-Tiefpassfilter etwas zur Verbesserung beitragen kann. Die THD+Noise-Messung (Datenblatt) wurde mit Bandbreiten von 30 kHz und 80 kHz bei SC-Filter-Grenzfrequenzen von 2 kHz und 10 kHz durchgeführt. Wenn bei einer THD+Noise-Messung die Grenzfrequenz des analogen Smoothing-Tiefpassfilters deutlich unter 30 kHz liegt, kann der THD-Noise-Spannungswert ebenso deutlich niedriger und somit der Signal/Rausch-Abstand deutlich grösser sein. Ich habe dies nicht untersucht. Dies muss der interessierte Leser selbst tun, falls es ihn interessiert.
Es wird übrigens nirgends behauptet, dass man unbedingt einen MAX293 einsetzen muss. Es ist dem Leser selbst überlassen, ein anderes SC-Tiefpassfilter-IC, oder eine Kombination mehrerer solcher ICs, mit einem höheren Signal/Rausch-Abstand und geringeren harmonischen Verzerrungen einzusetzen und entsprechend zu dimensionieren. Auch dieser Elektronik-Minikurs ist in erster Linie eine Lernhilfe und eine Anregung zu eigenen Entwicklungen und kein Bausatz, obwohl die hier dimensionierten Schaltungen einwandfrei arbeiten und für Messzwecke jahrelang im Einsatz gewesen ist und auch noch weiterhin sein wird.
Die nachfolgende Tabelle in Bild 9 zeigt die Zusammenhänge aller auftretenden Frequenzen des in Bild 2 gezeigten Systems. Die punktierte Markierung zeigt den Arbeitsbereich des SC-Tiefpassfilters MAX293, in Abhängigkeit des Bereiches der beiden analogen Tiefpassfilter vor und nach dem SC-Tiefpassfilter. Die maximale SCF-Grenzfrequenz von 25 kHz wird durch die SCF-Taktfrequenz von 2.5 MHz bestimmt.
Die Zusammenhänge aller auftretenden Frequenzen in einem nach Bild 2 realisierten System. Der punktiert markierte Teil zeigt den Arbeitsbereich des SC-Tiefpassfilters MAX293.
12. Abgleichvorschrift
Три вещи, баланс в этом фильтре системы: критический диапазон частот аналогового фильтра низких частот, усиление и постоянного напряжения смещения.
Управляющего напряжения Uc (рис. 6) колебалась от 0,44 ... 4,4 В постоянного тока. Подготовка Uc до 4,4 В постоянного тока и N десятилетия значение = 3 (рис. 5). Теперь доводят до R36 (рис. 7) для аналоговых фильтров нижних имеют частоту среза 5 кГц. Так как точность этой корректировки не является критическим, это может быть проще: Вы также Uc до 4,4 В постоянного тока и меры между точками измерения I M и -12 В постоянного тока, двух токов и корректируется в зависимости от R36 с 0,9 мА. Соответствующие рекомендуется для хорошей цели R37 и R38-процентный резисторов.
Здесь влияние диоды D3 и D4 на Рисунке 7 для утверждения. Ток-измерительный прибор имеет такое низкое внутреннее сопротивление и связан до -12 VDC (-15 VDC). Этот замок диода, и измеряется не ложный поток.
Усиление целом система фильтров должна быть 1 (0 дБ) и будет с R8 в аналоговый низкочастотный фильтр, согласованный B (рис. 5). В обоих аналоговых фильтров нижних должны иметь весь DC напряжение смещения могут быть скорректированы. Это сэкономит вам смещения постоянной корректировки SC фильтра низких частот, где вы распределенных соответствующую сумму для компенсации как аналоговые фильтры низких частот. Желательно, чтобы выполнить следующие действия:
После частота ССП часов был установлен на уровне среднего значения, она включает в себя ввод SC фильтра низких частот с GND короткий.
Затем вы измеряете постоянного напряжения смещения на выходе аналогового фильтра нижних частот B и сводит ее с R18 (рис. 5) в половину стоимости.
Теперь он соединяется обратно к входу в СК фильтра низких частот с выхода аналогового фильтра нижних частот и смещений от постоянного значения смещения с R18 на выходе Vout всей системы к нулю.
